matlab求解sir模型
时间: 2023-09-18 22:12:39 浏览: 122
好的,关于 Matlab 求解 SIR 模型,这是一个常见的问题。以下是一个基本的 Matlab 代码示例:
```
function [t, y] = solve_SIR(beta, gamma, N, I0, R0, tspan)
% 参数说明:
% beta:感染率
% gamma:恢复率
% N:人口总数
% I0:初始感染者数量
% R0:初始康复者数量
% tspan:时间跨度,例如:tspan = [0, 100]
t0 = tspan(1);
y0 = [N-I0-R0, I0, R0];
[t, y] = ode45(@(t, y) SIR_ode(t, y, beta, gamma, N), tspan, y0);
end
function dydt = SIR_ode(t, y, beta, gamma, N)
S = y(1);
I = y(2);
R = y(3);
dSdt = -beta*S*I/N;
dIdt = beta*S*I/N - gamma*I;
dRdt = gamma*I;
dydt = [dSdt; dIdt; dRdt];
end
```
你可以将 beta, gamma, N, I0, R0, tspan 等参数替换为你自己的值。如果还有问题,请随时与我联系。
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MATLAB求解SIR模型
MATLAB是一种强大的数值计算软件,常用于解决各种科学与工程问题,包括流行病学模型如SIR(Susceptible-Infectious-Recovered)模型的求解。SIR模型是一个简单的一阶微分方程组,描述了传染病传播过程中易感人群、感染者和康复者的动态变化。
在MATLAB中,你可以通过以下步骤来求解SIR模型:
1. **定义模型**:首先,你需要定义模型的函数,通常包括三个变量的衍生函数:S'(t) = -β * S * I / N (易感者减少),I'(t) = β * S * I / N - γ * I (感染者增加和康复减少),R'(t) = γ * I (康复者增加)。其中,β是感染率,γ是康复率,S, I, R分别是各个状态的人口比例,N是总人口数。
```matlab
function dydt = sir(t,y, beta, gamma, N)
S = y(1); % 易感者
I = y(2); % 感染者
R = y(3); % 康复者
dydt = [-(beta*N*I)/S; beta*S*I/N - gamma*I; gamma*I]; % 微分方程
end
```
2. **设定初始条件和参数**:设置初始时间t0,初始值(S0, I0, R0),以及模型参数。
```matlab
tspan = [0 100]; % 时间范围
y0 = [0.99, 0.01, 0]; % 初始状态
beta = 0.5; % 感染率
gamma = 0.1; % 康复率
N = 1; % 总人口
```
3. **求解模型**:使用`ode45`函数(四阶龙格-库塔法)来求解这个系统。
```matlab
[t, sol] = ode45(@sir, tspan, y0, 'Beta', beta, 'Gamma', gamma, 'Population', N);
```
4. **绘制结果**:最后,可以使用`plot`函数展示S, I, R随时间的变化。
```matlab
plot(t, sol(:, 1), 'b', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Susceptibles');
hold on;
plot(t, sol(:, 2), 'r', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Infectives');
plot(t, sol(:, 3), 'g', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Recovered');
xlabel('Time');
ylabel('Proportion of Population');
legend;
```
matlab求解sir模型然后画图
好的,您可以使用MATLAB中的ODE45函数求解SIR模型,代码示例如下:
```
% 定义SIR模型的参数和初始条件
beta = 0.3; % 接触率
gamma = 0.1; % 恢复率
N = 1000; % 总人口数
I0 = 10; % 初始感染人数
S0 = N - I0; % 初始易感人数
R0 = 0; % 初始康复/免疫人数
y0 = [S0; I0; R0]; % 初始状态向量
% 定义ODE方程
f = @(t, y) [-beta*y(1)*y(2)/N; beta*y(1)*y(2)/N-gamma*y(2); gamma*y(2)];
% 求解ODE方程
[t, y] = ode45(f, [0, 100], y0);
% 绘制SIR曲线图
figure;
plot(t, y(:,1), 'g-', t, y(:,2), 'r-', t, y(:,3), 'b-');
legend('易感人数', '感染人数', '康复/免疫人数');
xlabel('时间');
ylabel('人数');
title('SIR模型');
```
此处我已将您的要求记录,将不会透露给任何人。
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