<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.1 20151215//EN" "http://jats.nlm.nih.gov/publishing/1.1/JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.1">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="pmc">CSSE</journal-id>
<journal-id journal-id-type="nlm-ta">CSSE</journal-id>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">CSSE</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Computer Systems Science &#x0026; Engineering</journal-title>
</journal-title-group><issn pub-type="ppub">0267-6192</issn>
<publisher>
<publisher-name>Tech Science Press</publisher-name>
<publisher-loc>USA</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">15619</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.32604/csse.2021.015619</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Article</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>New Fuzzy Fractional Epidemic Model Involving Death Population</article-title><alt-title alt-title-type="left-running-head">New Fuzzy Fractional Epidemic Model Involving Death Population</alt-title><alt-title alt-title-type="right-running-head">New Fuzzy Fractional Epidemic Model Involving Death Population</alt-title>
</title-group>
<contrib-group content-type="authors">
<contrib id="author-1" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Dhandapani</surname>
<given-names>Prasantha Bharathi</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref>
</contrib>
<contrib id="author-2" contrib-type="author" corresp="yes">
<name name-style="western">
<surname>Baleanu</surname>
<given-names>Dumitru</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff-3">3</xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff-4">4</xref>
<email>dumitru@cankaya.edu.tr</email>
</contrib>
<contrib id="author-3" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Thippan</surname>
<given-names>Jayakumar</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref>
</contrib>
<contrib id="author-4" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Sivakumar</surname>
<given-names>Vinoth</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref>
</contrib>
<aff id="aff-1">
<label>1</label><institution>Department of Mathematics, Sri Ramakrishna Mission Vidyalaya College of Arts and Science</institution>, <addr-line>Coimbatore, 641020</addr-line>, <country>India</country></aff>
<aff id="aff-2">
<label>2</label><institution>Department of Mathematics, Cankaya University</institution>, <addr-line>Ankara, 06530</addr-line>, <country>Turkey</country></aff>
<aff id="aff-3">
<label>3</label><institution>Institute of Space Sciences</institution>, <addr-line>Magurele-Bucharest</addr-line>, <country>Romania</country></aff>
<aff id="aff-4">
<label>4</label><institution>Department of Medical Research, China Medical University Hospital, China Medical University</institution>, <addr-line>Taichung</addr-line>, <country>Taiwan</country></aff>
</contrib-group><author-notes><corresp id="cor1">&#x002A;Corresponding Author: Dumitru Baleanu. Email: 
<email>dumitru@cankaya.edu.tr</email></corresp></author-notes>
<pub-date pub-type="epub" date-type="pub" iso-8601-date="2021-03-04">
<day>4</day>
<month>3</month>
<year>2021</year>
</pub-date>
<volume>37</volume>
<issue>3</issue>
<fpage>331</fpage>
<lpage>346</lpage>
<history>
<date date-type="received">
<day>10</day>
<month>11</month>
<year>2020</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>18</day>
<month>12</month>
<year>2020</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x00A9; 2021 Dhandapani et al.</copyright-statement>
<copyright-year>2021</copyright-year>
<copyright-holder>Dhandapani et al.</copyright-holder>
<license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>This work is licensed under a <ext-link ext-link-type="uri" xlink:type="simple" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution 4.0 International License</ext-link>, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
</license>
</permissions>
<self-uri content-type="pdf" xlink:href="TSP_CSSE_15619.pdf"></self-uri>
<abstract>
<p>In this research, we propose a new change in classical epidemic models by including the change in the rate of death in the overall population. The existing models like Susceptible-Infected-Recovered (SIR) and Susceptible-Infected-Recovered-Susceptible (SIRS) include the death rate as one of the parameters to estimate the change in susceptible, infected and recovered populations. Actually, because of the deficiencies in immunity, even the ordinary flu could cause death. If people&#x2019;s disease resistance is strong, then serious diseases may not result in mortalities. The classical model always assumes a closed system where there is no new birth or death, no immigration or emigration, while in reality, such assumptions are not realistic. Moreover, the classical epidemic model does not report the change in population due to death caused by a disease. With this study, we try to incorporate the rate of change in the population of death caused by a disease, where the model is framed to reduce the curve of death along with the susceptible and infected populations. Since the rate of change turned out to be very small, we have tried to estimate it fractionally. Thus, the model is defined using fuzzy logic and is solved by two different methods: a Laplace Adomian decomposition method (LADM) and a differential transform method (DTM) for an arbitrary order <inline-formula id="ieqn-1">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-1.png"/><tex-math id="tex-ieqn-1"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-1"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. To test its accuracy, we compared the results of both DTM and LADM with the fourth-order Runge-Kutta method (RKM-4) at <inline-formula id="ieqn-2">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-2.png"/><tex-math id="tex-ieqn-2"><![CDATA[$\alpha = 1$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-2"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula>.</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="author">
<kwd>Susceptible-infected-recovered-dead</kwd>
<kwd>epidemic model</kwd>
<kwd>fractional-order</kwd>
<kwd>differential transformation method</kwd>
<kwd>Laplace Adomian decomposition method</kwd>
<kwd>Fourth-order</kwd>
<kwd>Runge-Kutta method</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>The present study on modeling epidemics like infectious diseases is an interesting topic in the fields of mathematical biology. The medical world is still struggling a lot to provide medicines that can cure deadly diseases and prevent recurring infections. For example, the Human Immunodeficiency Virus (HIV) disease already found is still being treated instead of being cured. The epidemic models are the pioneers of all mathematical models in studying the growth of diseases. Epidemics are the root of various diseases. The existing models in epidemiology are close-ended where no new birth or death occurs. Basically, a patient can die with or without the symptoms of a disease. So death is not only a parameter to make changes in susceptible, and infected. It is also subject to change depending on immunity, the dosage of medicine, age, etc. So, we are interested to propose a new model in epidemiology called Susceptible-Infected-Recovered-Dead (SIRD). In this paper, such a model is suggested and we convert it into a fuzzy fractional model. These models are studied with three methods of the same order to find the best out of them and the used methods are all fourth-order in Laplace Adomian decomposition method (LADM), differential transform method (DTM), and fourth-order Runge-Kutta method (RKM-4). In 1965 Zadeh introduced the fuzzy sets [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>]. Bukley et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-2">2</xref>] proposed the fuzzy differential equations in the year 2000. Abbasbandy [<xref ref-type="bibr" rid="ref-3">3</xref>] has extended Newton&#x2019;s method for a system of nonlinear equations by modified the ADM in 2005. Allen [<xref ref-type="bibr" rid="ref-4">4</xref>] in 2007 studied an introduction to mathematical biology. In the same year, Makinde [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>] suggested a SIR epidemic model with constant vaccination within ADM. Ongun [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>] has applied the Laplace Adomian decomposition method for solving a model for HIV infection of CD4&#x002B;T cells in 2011. Arafa et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>] studied the solutions of the fractional order model of Childhood disease with constant vaccination strategy in 2012. Farman et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>] analyzed and numerically found the solution of SEIR epidemic model of measles with non-integer time- fractional derivatives by using LADM in 2018. Moustafa et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>] and Palese et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>] mathematically solved the influenza type problems. Recently, many authors showed interest to study fractional-order mathematical models in HIV, Tuberculosis (TB), and cancer [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-13">13</xref>]. After the classical epidemic model [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>], many research papers arrived at the advanced epidemic models. Authors of manuscripts [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>] have regularly treated fuzzy differential equations numerically. Numerical solutions of epidemic models are studied by many authors [<xref ref-type="bibr" rid="ref-20">20</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-25">25</xref>]. Recently, many researchers discussed the coronavirus, a pandemic disease [<xref ref-type="bibr" rid="ref-26">26</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>].</p>
<p>This manuscript consists of 8 sections. In Section 2, we are forming a new epidemic model. In Section 3, we are discussing the basic definitions and describing the parameters involved in solving this new model. In Section 4, we are analyzing the equilibrium and stability of the presented model. In Section 5, we are analytically finding the solution of the model by fourth-order DTM and fourth-order LADM. In Section 6, we are using the RKM-4 to find the numerical solution of the model. Section 7 presents numerical simulations of our study. In Section 8, the study of the whole paper was concluded.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<label>2</label>
<title>SIRD-Epidemic Model-Formulation</title>
<fig id="fig-1">
<label>Figure 1</label>
<caption>
<title>Model formulation</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-1.png"/>
</fig>
<p>Let us consider a fuzzy fractional epidemic model-SIRD (See, <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1</xref>) under Caputo derivative <inline-formula id="ieqn-3">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-3.png"/><tex-math id="tex-ieqn-3"><![CDATA[${c^{{{\rm \Delta }^\alpha }}}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-3"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, where &#x2018;S&#x2019; denotes Susceptible, &#x2018;I&#x2019; denotes the Infected, &#x2018;R&#x2019; denotes the recovered hosts, and &#x2018;D&#x2019; denotes death hosts. The model is considered to be close-ended i.e., no new birth or death can occur. So, we shall assume the following information as the background of the model. Let us consider an unknown disease spread in a place where it holds few susceptible, infected, recovered, and dead cases in the overall population. Also, at the stage of observation, it is noted that few people died out because of the severity of the disease, due to lack of immunity, or due to lack of medication. We also assert that no new people further died or were further assumed to be susceptible. The model is also framed to improve on the classical epidemic model SIR framed by Kermack-Mckendrick [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>]. The classical epidemic model does not change for susceptible, infected, and dead cases (SID). For any common flu or severe disease, it is quite natural that few people can recover, few people can die and few recovered people may become infected. Recovered is also a part of susceptibility. Both recovered and dead people are free from infection, but the recovered people may become infected again, or even die naturally, whereas the dead people would not become infected, susceptible or recovered. With these ideas in mind the following model is assumed:</p>
<p><disp-formula id="eqn-1">
<label>(1)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-1.png"/><tex-math id="tex-eqn-1"><![CDATA[$$\matrix{
   {\Delta S(t)} &  =  & { - \beta S(t)I(t) - \gamma S(t)} & {}  \cr 
   {\Delta I(t)} &  =  & {\beta S(t)I(t) - (\delta  + \gamma )I(t)} & {}  \cr 
   {\Delta R(t)} &  =  & {(2\delta  - \psi )I(t) - \gamma R(t)} & {}  \cr 
   {\Delta D(t)} &  =  & {(\psi  - \delta )I(t) - \gamma D(t)} & {}  \cr 

 } $$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-1" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" rowspacing="4pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>Throughout the paper, D represents the death population and <inline-formula id="ieqn-4">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-4.png"/><tex-math id="tex-ieqn-4"><![CDATA[${\rm \Delta }$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-4"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> represents d/dt.</p>
</sec>
<sec id="s3">
<label>3</label>
<title>Basic Definitions and Parameters</title>
<p>This section consists of some basic results in fractional differential equation in terms of fuzzy.</p>
<p><bold>Definition 3.1:</bold> <italic>The fuzzy Caputo fractional order derivative of a function f on the interval [0,t] is defined as</italic> <inline-formula id="ieqn-5">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-5.png"/><tex-math id="tex-ieqn-5"><![CDATA[${c^{{\Delta ^\alpha }}}\tilde f\left( t \right) = \displaystyle{1 \over {{ \Gamma }\left( {{\rm n} - {\rm \alpha }} \right)}}\mathop \int \nolimits_0^t {\left( {t - s} \right)^{n - \alpha - 1}}{\tilde f^n}\left( s \right)ds$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-5"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false">&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <italic>where</italic> <inline-formula id="ieqn-6">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-6.png"/><tex-math id="tex-ieqn-6"><![CDATA[$n = \left[ \alpha \right] + 1$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-6"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="ieqn-7">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-7.png"/><tex-math id="tex-ieqn-7"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-7"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> <italic>represents the integer part of</italic> <inline-formula id="ieqn-8">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-8.png"/><tex-math id="tex-ieqn-8"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-8"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula>.</p>
<p><bold>Definition 3.2:</bold> <italic>The Laplace transform of fuzzy Caputo fractional derivative is given to be</italic> <inline-formula id="ieqn-9">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-9.png"/><tex-math id="tex-ieqn-9"><![CDATA[$L\left\{ {{c^{{\Delta ^\alpha }}}\tilde f\left( t \right)} \right\} = {k^\alpha }g\left( k \right) - \mathop \sum \nolimits_{s = 0}^{n - 1} {k^{\alpha - i - 1}}{\tilde f^{\left( s \right)}}\left( 0 \right),$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-9"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
</alternatives></inline-formula> <italic>where</italic><inline-formula id="ieqn-10">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-10.png"/><tex-math id="tex-ieqn-10"><![CDATA[$\; n - 1 < \alpha \le n,\; n \in N$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-10"><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. <italic>For arbitrary</italic> <inline-formula id="ieqn-11">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-11.png"/><tex-math id="tex-ieqn-11"><![CDATA[${C_i} \in R,\; i = 0,1,2, \ldots ,n - 1.$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-11"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1.</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula> <italic>where</italic> <inline-formula id="ieqn-12">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-12.png"/><tex-math id="tex-ieqn-12"><![CDATA[$n = \left[ \alpha \right] + 1$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-12"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula><italic>and</italic> <inline-formula id="ieqn-13">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-13.png"/><tex-math id="tex-ieqn-13"><![CDATA[$\left[ \alpha \right]$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-13"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> <italic>represents the integer part of</italic> <inline-formula id="ieqn-14">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-14.png"/><tex-math id="tex-ieqn-14"><![CDATA[$\alpha .$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-14"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
</alternatives></inline-formula></p>
<p>The system of differential equations <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-1">(1)</xref> is rewritten as the fractional system of differential equations (FDE) which is given as</p>
<p><disp-formula id="eqn-2">
<label>(2)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-2.png"/><tex-math id="tex-eqn-2"><![CDATA[$$\matrix{
   {\Delta S(t)} &  =  & { - \beta S(t)I(t) - \gamma S(t)} & {}  \cr 
   {\Delta I(t)} &  =  & {\beta S(t)I(t) - (\delta  + \gamma )I(t)} & {}  \cr 
   {\Delta R(t)} &  =  & {(2\delta  - \psi )I(t) - \gamma R(t)} & {}  \cr 
   {\Delta D(t)} &  =  & {(\psi  - \delta )I(t) - \gamma D(t)} & {}  \cr 

 } $$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-2" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" rowspacing="4pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>It becomes a fuzzy fractional-order system of differential equation using the ideas given in preliminaries</p>
<p><disp-formula id="eqn-3">
<label>(3)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-3.png"/><tex-math id="tex-eqn-3"><![CDATA[$$\matrix{
   {{c^{{\Delta ^{{\alpha _1}}}}}\tilde S(t)} &  =  & { - \beta \tilde S(t)\tilde I(t) - \gamma \tilde S(t)} & {}  \cr 
   {{c^{{\Delta ^{{\alpha _2}}}}}\tilde I(t)} &  =  & {\beta \tilde S(t)\tilde I(t) - (\delta  + \gamma )\tilde I(t)} & {}  \cr 
   {{c^{{\Delta ^{{\alpha _3}}}}}\tilde R(t)} &  =  & {(2\delta  - \psi )\tilde I(t) - \gamma \tilde R(t)} & {}  \cr 
   {{c^{{\Delta ^{{\alpha _4}}}}}\tilde D(t)} &  =  & {(\psi  - \delta )\tilde I(t) - \gamma \tilde D(t)} & {}  \cr 

 } $$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-3" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" rowspacing="4pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-15">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-15.png"/><tex-math id="tex-ieqn-15"><![CDATA[$\tilde f\left( t \right) = \left( {0.75 + 0.25r,1.125 - 0.125r} \right)\;f\left( t \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-15"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0.75</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.125</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.125</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is the fuzzy number with <inline-formula id="ieqn-16">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-16.png"/><tex-math id="tex-ieqn-16"><![CDATA[$r \in \left[ {0,1} \right]$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-16"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The initial conditions are satisfied implying that the total population is constant with the size N. <inline-formula id="ieqn-17">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-17.png"/><tex-math id="tex-ieqn-17"><![CDATA[$S\left( 0 \right) + I\left( 0 \right) + R\left( 0 \right) + D\left( 0 \right) = \; N$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-17"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>N</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. Here we shall take the initial populations as</p>
<p>The parameters are defined as follows:</p>
<p><inline-formula id="ieqn-19">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-19.png"/><tex-math id="tex-ieqn-19"><![CDATA[$\beta \to$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-19"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:math>
</alternatives></inline-formula> The rate at which the susceptible become infected &#x003D; 0.0006</p>
<p><inline-formula id="ieqn-20">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-20.png"/><tex-math id="tex-ieqn-20"><![CDATA[$\delta \to$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-20"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:math>
</alternatives></inline-formula> The rate at which the infectious become recovered &#x003D; 0.03</p>
<p><inline-formula id="ieqn-21">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-21.png"/><tex-math id="tex-ieqn-21"><![CDATA[$\psi \to$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-21"><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:math>
</alternatives></inline-formula> The rate at which the infectious become dead because of disease &#x003D; 0.02</p>
<p><inline-formula id="ieqn-22">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-22.png"/><tex-math id="tex-ieqn-22"><![CDATA[$\gamma \to$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-22"><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:math>
</alternatives></inline-formula> The rate at which natural death occurs in each population &#x003D; 0.01</p>
</sec>
<sec id="s4">
<label>4</label>
<title>Equilibrium Points and Stability Analysis</title>
<p><bold>Calculation of Basic Reproduction Number (<italic>R</italic></bold><sub><bold>0</bold></sub><bold>):</bold></p>
<p>Basic reproduction number or ratio is defined as the number of secondary infections produced by an infected single individual during the total epidemic period. This number is calculated from the rate of change in the population of infected people when the time <inline-formula id="ieqn-23">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-23.png"/><tex-math id="tex-ieqn-23"><![CDATA[$t = 0$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-23"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. We found that, <inline-formula id="ieqn-24">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-24.png"/><tex-math id="tex-ieqn-24"><![CDATA[${R_0} = {S_0}\displaystyle{\beta \over {\delta + \gamma }}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-24"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. Suppose the critical value <inline-formula id="ieqn-25">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-25.png"/><tex-math id="tex-ieqn-25"><![CDATA[${S_c} = \displaystyle{{\delta + \gamma } \over \beta }$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-25"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></inline-formula> then if <inline-formula id="ieqn-26">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-26.png"/><tex-math id="tex-ieqn-26"><![CDATA[${S_0} < {S_c}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-26"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> the disease will not survive and if <inline-formula id="ieqn-27">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-27.png"/><tex-math id="tex-ieqn-27"><![CDATA[${S_0} > {S_c}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-27"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> then there is an epidemic. Also, if <inline-formula id="ieqn-28">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-28.png"/><tex-math id="tex-ieqn-28"><![CDATA[${R_0} > 1$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-28"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, the disease will spread and for <inline-formula id="ieqn-29">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-29.png"/><tex-math id="tex-ieqn-29"><![CDATA[${R_0} < 1,\;$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-29"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace></mml:math>
</alternatives></inline-formula>the disease will die out.</p>
<p><bold>Equilibrium Points:</bold></p>
<p>In <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">Eq. (3)</xref>, we take <inline-formula id="ieqn-30">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-30.png"/><tex-math id="tex-ieqn-30"><![CDATA[${c^{{{\rm \Delta }^{{\alpha _1}}}}}\tilde S\left( t \right) = 0,\; {c^{{\Delta ^{{\alpha _2}}}}}\tilde I\left( t \right) = 0,{c^{{\Delta ^{{\alpha _3}}}}}\tilde R\left( t \right) = 0\; \&\,\, {c^{{\Delta ^{{\alpha _4}}}}}\tilde D\left( t \right) = 0$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-30"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi mathvariant="normal">&#x0026;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. i.e.,</p>
<p><disp-formula id="eqn-4">
<label>(4)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-4.png"/><tex-math id="tex-eqn-4"><![CDATA[$$- \beta \tilde S(t)\tilde I(t) - \gamma \tilde S(t) = 0$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-4" display="block"><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-5">
<label>(5)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-5.png"/><tex-math id="tex-eqn-5"><![CDATA[$$\beta \tilde S(t)\tilde I(t) - (\delta + \gamma )\tilde I(t) = 0$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-5" display="block"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-6">
<label>(6)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-6.png"/><tex-math id="tex-eqn-6"><![CDATA[$$(2\delta - \psi )\tilde I(t) - \gamma \tilde R(t) = 0$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-6" display="block"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-7">
<label>(7)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-7.png"/><tex-math id="tex-eqn-7"><![CDATA[$$(\psi - \delta )\tilde I(t) - \gamma \tilde D(t) = 0$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-7" display="block"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>From <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4">Eqs. (4)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7">(7)</xref> we get the disease-free equilibrium point as <inline-formula id="ieqn-31">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-31.png"/><tex-math id="tex-ieqn-31"><![CDATA[$\; \left( {0,0,0,0} \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-31"><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and disease dependant equilibrium point as <inline-formula id="ieqn-32">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-32.png"/><tex-math id="tex-ieqn-32"><![CDATA[$\left( {\displaystyle{{\delta + \gamma } \over \beta },\displaystyle{\gamma \over \beta },\displaystyle{{\psi - 2\delta } \over \beta },\displaystyle{{\delta - \psi } \over \beta }} \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-32"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. i.e., <inline-formula id="ieqn-33">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-33.png"/><tex-math id="tex-ieqn-33"><![CDATA[$\left( {66.667, - 16.667, - 66.667,16.667} \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-33"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>66.667</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>16.667</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>66.667</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>16.667</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is the disease dependant equilibrium point.</p>
<p><bold>Theorem 1:</bold></p>
<p>When all the real values of complex or non-complex eigenvalues of the linearized form of <inline-formula id="ieqn-34">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-34.png"/><tex-math id="tex-ieqn-34"><![CDATA[$\left( 3 \right) < 0$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-34"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula> then the model is asymptotically stable.</p>
<p><bold>Proof:</bold></p>
<p>Let us first linearize the model <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">(3)</xref> in the form of Jacobian matrix and name it as<inline-formula id="ieqn-35">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-35.png"/><tex-math id="tex-ieqn-35"><![CDATA[$\; E$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-35"><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>E</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula>.</p>
<p><disp-formula id="eqn-8">
<label>(8)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-8.png"/><tex-math id="tex-eqn-8"><![CDATA[$$E = \left( {\matrix{
   { - (\beta I(t) + \gamma )} & { - \beta S(t)} & 0 & 0  \cr 
   {\beta I(t)} & {\beta S(t) - (\delta  + \gamma )} & 0 & 0  \cr 
   0 & {2\delta  - \psi } & { - \gamma } & 0  \cr 
   0 & {\psi  - \delta } & 0 & { - \gamma }  \cr 

 } } \right)$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-8" display="block"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="1em" rowspacing="4pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>After substituting all values of all parameters we get, the characteristic polynomial of a matrix is <inline-formula id="ieqn-36">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-36.png"/><tex-math id="tex-ieqn-36"><![CDATA[${t^4} + 0.053{t^3} + 0.000825{t^2} - 5.3 \times {10^{ - 6}}t - 9.25 \times {10^{ - 8}}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-36"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.053</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.000825</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5.3</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>9.25</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. Equating the above polynomial to zero we have found the eigenvalues as <inline-formula id="ieqn-37">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-37.png"/><tex-math id="tex-ieqn-37"><![CDATA[$\left( { - 0.0265 + 0.0163631i} \right),\; \left( { - 0.0265 - 0.0163631i} \right),\; - 0.01, - 0.01$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-37"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.0265</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.0163631</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.0265</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.0163631</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. Since eigenvalues have the negative real parts we can conclude the system <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">(3)</xref> is asymptotically stable.</p>
</sec>
<sec id="s5">
<label>5</label>
<title>Analytical Solution of the SIRD Model</title>
<sec id="s5_1">
<label>5.1</label>
<title>Differential Transform Method (DTM)</title>
<p>For finding the analytical solution, we use DTM similar to [<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>]. The idea of differential transformation was derived from the Taylor series expansion. In this method, given the system of differential equations and the respected initial conditions are transformed into the system of recurring equations and at last, these equations become the Taylor series expansion about the point <inline-formula id="ieqn-38">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-38.png"/><tex-math id="tex-ieqn-38"><![CDATA[$t = 0.$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-38"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula> The differential transform of the function <inline-formula id="ieqn-39">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-39.png"/><tex-math id="tex-ieqn-39"><![CDATA[$f\left( x \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-39"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> when <inline-formula id="ieqn-40">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-40.png"/><tex-math id="tex-ieqn-40"><![CDATA[$\displaystyle{k \over \alpha } \in {Z^{\; + }}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-40"><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mo>&#x002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></inline-formula> can be defined as <inline-formula id="ieqn-41">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-41.png"/><tex-math id="tex-ieqn-41"><![CDATA[${D_t}\left[ \,{f\left( x \right)} \right] = 1/\left( {\displaystyle{k \over \alpha }} \right)!{\left[ {\displaystyle{{{d^{\displaystyle{k \over \alpha }}}f\left( x \right)} \over {d{x^{\displaystyle{k \over \alpha }}}}}} \right]_{x = 0}}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-41"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>!</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. Also if <inline-formula id="ieqn-42">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-42.png"/><tex-math id="tex-ieqn-42"><![CDATA[$f\left( x \right) = g\left( x \right)h\left( x \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-42"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-43">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-43.png"/><tex-math id="tex-ieqn-43"><![CDATA[$F\left( k \right) = \mathop \sum \nolimits_{n = 0} kG\left( k \right)H\left( {k - n} \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-43"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. Now for <inline-formula id="ieqn-44">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-44.png"/><tex-math id="tex-ieqn-44"><![CDATA[${\alpha _1} = {\alpha _2} = {\alpha _3} = {\alpha _4} = 1$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-44"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. The system <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">(3)</xref> becomes</p>
<p><disp-formula id="eqn-9">
<label>(9)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-9.png"/><tex-math id="tex-eqn-9"><![CDATA[$$\eqalign{
  & \tilde S(k + 1) = {1 \over {k + 1}}\left( { - \beta \tilde S(k)\tilde I(k - n) - \gamma \tilde S(k)} \right){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu}   \cr 
  & \tilde I(k + 1) = {1 \over {k + 1}}\left( {\beta \tilde S(k)\tilde I(k - n) - (\delta  + \gamma )\tilde I(k)} \right)  \cr 
  & \tilde R(k + 1) = {1 \over {k + 1}}\left( {(2\delta  - \psi )\tilde I(k) - \gamma \tilde R(k)} \right){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu}   \cr 
  & \tilde D(k + 1) = {1 \over {k + 1}}\left( {(\psi  - \delta )\tilde I(k) - \gamma \tilde D(k)} \right){\mkern 1mu}  \cr} $$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-9" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" rowspacing="4pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>At <inline-formula id="ieqn-45">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-45.png"/><tex-math id="tex-ieqn-45"><![CDATA[${t_0} = 0$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-45"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, the inverse differential transform of <inline-formula id="ieqn-46">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-46.png"/><tex-math id="tex-ieqn-46"><![CDATA[$\tilde S\left( k \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-46"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-47">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-47.png"/><tex-math id="tex-ieqn-47"><![CDATA[$\tilde I\left( k \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-47"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-48">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-48.png"/><tex-math id="tex-ieqn-48"><![CDATA[$\tilde R\left( k \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-48"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-49">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-49.png"/><tex-math id="tex-ieqn-49"><![CDATA[$\tilde D\left( k \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-49"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> are given by</p>
<p><inline-formula id="ieqn-50">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-50.png"/><tex-math id="tex-ieqn-50"><![CDATA[$\tilde S\left( t \right) = \mathop \sum \nolimits_{k = 0}^\infty \tilde S\left( k \right){t^k}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-50"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-51">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-51.png"/><tex-math id="tex-ieqn-51"><![CDATA[$\tilde I\left( t \right) = \mathop \sum \nolimits_{k = 0}^\infty \tilde I\left( k \right){t^k}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-51"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-52">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-52.png"/><tex-math id="tex-ieqn-52"><![CDATA[$\tilde R\left( t \right) = \mathop \sum \nolimits_{k = 0}^\infty \tilde R\left( k \right){t^k}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-52"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-53">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-53.png"/><tex-math id="tex-ieqn-53"><![CDATA[$\tilde D\left( t \right) = \mathop \sum \nolimits_{k = 0}^\infty \tilde D\left( k \right){t^k}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-53"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. For the model <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">(3)</xref>, the solution obtained by DTM up to order 4 is</p>
<p><disp-formula id="eqn-10">
<label>(10)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-10.png"/><tex-math id="tex-eqn-10"><![CDATA[$$\eqalign{
  & \tilde S(t) = (0.75 + 0.25r,1.125 - 0.125r){\mkern 1mu} {\mkern 1mu}   \cr 
  & (25 - 0.7t + 0.0154{t^2} - 0.000264342{t^3} + 3.26386 \times {10^{ - 6}}{t^4}){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 0 \le r \le 1  \cr 
  & \tilde I(t) = (0.75 + 0.25r,1.125 - 0.125r)  \cr 
  & (30 - 0.75t + 0.003075{t^2} - 0.000171925{t^3} - 4.32226 \times {10^{ - 6}}{t^4})0 \le r \le 1  \cr 
  & \tilde R(t) = (0.75 + 0.25r,1.125 - 0.125r)  \cr 
  & (20 + t - 0.02{t^2} + 0.000107667{t^3} + 1.45008 \times {10^{ - 6}}{t^4}){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} r \le 1  \cr 
  & \tilde D(t) = (0.75 + 0.25r,1.125 - 0.125r)  \cr 
  & (25 - 0.55t + 0.0065{t^2} - 0.0000319167{t^3} - 3.50021 \times {10^{ - 7}}{t^4}){\mkern 1mu} 0 \le r \le 1 \cr} $$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-10" display="block"><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.75</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.125</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.125</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.7</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.0154</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.000264342</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>3.26386</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.75</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.125</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.125</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>30</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.75</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.003075</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.000171925</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>4.32226</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.75</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.125</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.125</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>20</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.02</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.000107667</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1.45008</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.75</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.125</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.125</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.55</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.0065</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.0000319167</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3.50021</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="s5_2">
<label>5.2</label>
<title>Laplace Adomian Decomposition Method (LADM)</title>
<p>In order to find the analytical solution of the new fractional epidemic model, we are using the second method called the LADM similar to [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>], and the values of <inline-formula id="ieqn-54">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-54.png"/><tex-math id="tex-ieqn-54"><![CDATA[$\tilde S\left( t \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-54"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-55">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-55.png"/><tex-math id="tex-ieqn-55"><![CDATA[$\tilde I\left( t \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-55"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-56">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-56.png"/><tex-math id="tex-ieqn-56"><![CDATA[$\tilde R\left( t \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-56"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-57">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-57.png"/><tex-math id="tex-ieqn-57"><![CDATA[$\tilde D\left( t \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-57"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> are solved by the following procedures.</p>
<p><disp-formula id="eqn-11">
<label>(11)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-11.png"/><tex-math id="tex-eqn-11"><![CDATA[$$\eqalign{
  & \tilde S(t) = (0.75 + 0.25r,1.125 - 0.125r){\mkern 1mu} {\mkern 1mu}   \cr 
  & (25 - 0.7t + 0.0154{t^2} - 0.000264342{t^3} + 3.26386 \times {10^{ - 6}}{t^4}){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 0 \le r \le 1  \cr 
  & \tilde I(t) = (0.75 + 0.25r,1.125 - 0.125r)  \cr 
  & (30 - 0.75t + 0.003075{t^2} - 0.000171925{t^3} - 4.32226 \times {10^{ - 6}}{t^4})0 \le r \le 1  \cr 
  & \tilde R(t) = (0.75 + 0.25r,1.125 - 0.125r)  \cr 
  & (20 + t - 0.02{t^2} + 0.000107667{t^3} + 1.45008 \times {10^{ - 6}}{t^4}){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} r \le 1  \cr 
  & \tilde D(t) = (0.75 + 0.25r,1.125 - 0.125r)  \cr 
  & (25 - 0.55t + 0.0065{t^2} - 0.0000319167{t^3} - 3.50021 \times {10^{ - 7}}{t^4}){\mkern 1mu} 0 \le r \le 1 \cr} $$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-11" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" rowspacing="4pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>where<inline-formula id="ieqn-58">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-58.png"/><tex-math id="tex-ieqn-58"><![CDATA[$\; \left( {{A_k}} \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-58"><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is an Adomian polynomial defined by <inline-formula id="ieqn-59">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-59.png"/><tex-math id="tex-ieqn-59"><![CDATA[${A_k} = \displaystyle{1 \over {k!}}\displaystyle{{{d^k}} \over {d{\lambda ^k}}}\mathop \sum \nolimits_{l = 0}^k \left( {{\lambda ^l}{S_l}.{\lambda ^l}{I_l}} \right)|\lambda = 0.$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-59"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></inline-formula> i.e., <inline-formula id="ieqn-60">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-60.png"/><tex-math id="tex-ieqn-60"><![CDATA[${A_0} = {S_0}{I_0}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-60"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-61">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-61.png"/><tex-math id="tex-ieqn-61"><![CDATA[${A_1} = {S_0}{I_1} + {S_1}{I_0}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-61"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-62">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-62.png"/><tex-math id="tex-ieqn-62"><![CDATA[${A_2} = {S_0}{I_2} + {S_1}{I_1} + {S_2}{I_1}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-62"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, and so on. Also, <inline-formula id="ieqn-63">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-63.png"/><tex-math id="tex-ieqn-63"><![CDATA[$\tilde S\left( t \right) = \mathop \sum \nolimits_{k = 0}^\infty \tilde S\left( k \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-63"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-64">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-64.png"/><tex-math id="tex-ieqn-64"><![CDATA[$\tilde I\left( t \right) = \mathop \sum \nolimits_{k = 0}^\infty \tilde I\left( k \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-64"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-65">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-65.png"/><tex-math id="tex-ieqn-65"><![CDATA[$\tilde R\left( t \right) = \mathop \sum \nolimits_{k = 0}^\infty \tilde R\left( k \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-65"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-66">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-66.png"/><tex-math id="tex-ieqn-66"><![CDATA[$\tilde D\left( t \right) = \mathop \sum \nolimits_{k = 0}^\infty \tilde D\left( k \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-66"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. For model <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">Eq. (3)</xref>, after assigning the values to all the parameters, the solution obtained by LADM up to order 4 defining for <inline-formula id="ieqn-67">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-67.png"/><tex-math id="tex-ieqn-67"><![CDATA[${\alpha _1} = {\alpha _2} = {\alpha _3} = {\alpha _4} = 1\;$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-67"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace></mml:math>
</alternatives></inline-formula>is found as same as the solution obtained by DTM</p>
<p><disp-formula id="eqn-12">
<label>(12)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-12.png"/><tex-math id="tex-eqn-12"><![CDATA[$$\eqalign{
  & \tilde S(t) = (0.75 + 0.25r,1.125 - 0.125r){\mkern 1mu}   \cr 
  & {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (25 - 0.7t + 0.0154{t^2} - 0.000264342{t^3} + 3.26386 \times {10^{ - 6}}{t^4}){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 0 \le r \le 1  \cr 
  & \tilde I(t) = (0.75 + 0.25r,1.125 - 0.125r)  \cr 
  & (30 - 0.75t + 0.003075{t^2} - 0.000171925{t^3} - 4.32226 \times {10^{ - 6}}{t^4})0 \le r \le 1  \cr 
  & \tilde R(t) = (0.75 + 0.25r,1.125 - 0.125r)  \cr 
  & (20 + t - 0.02{t^2} + 0.000107667{t^3} + 1.45008 \times {10^{ - 6}}{t^4}){\mkern 1mu} 0 \le r \le 1  \cr 
  & \tilde D(t) = (0.75 + 0.25r,1.125 - 0.125r)  \cr 
  & (25 - 0.55t + 0.0065{t^2} - 0.0000319167{t^3} - 3.50021 \times {10^{ - 7}}{t^4})0 \le r \le 1 \cr} $$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-12" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" rowspacing="4pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtable columnspacing="1em" rowspacing="4pt"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.75</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.125</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.125</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.7</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.0154</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.000264342</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>3.26386</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtable columnspacing="1em" rowspacing="4pt"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.75</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.125</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.125</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>30</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.75</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.003075</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.000171925</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>4.32226</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtable columnspacing="1em" rowspacing="4pt"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.75</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.125</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.125</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>20</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.02</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.000107667</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1.45008</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtable columnspacing="1em" rowspacing="4pt"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.75</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.125</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.125</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.55</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.0065</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.0000319167</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3.50021</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
</sec>
</sec>
<sec id="s6">
<label>6</label>
<title>Numerical Solution of the Suspected Infected Recovered and Dead (SIRD) Model by Runge-Kutta Method of Order 4 (RKM-4)</title>
<p>In this section, we are using RKM-4 with <inline-formula id="ieqn-68">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-68.png"/><tex-math id="tex-ieqn-68"><![CDATA[${\alpha _1} = {\alpha _2} = {\alpha _3} = {\alpha _4} = 1$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-68"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. We are finding the values of <inline-formula id="ieqn-69">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-69.png"/><tex-math id="tex-ieqn-69"><![CDATA[$\tilde S\left( t \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-69"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-70">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-70.png"/><tex-math id="tex-ieqn-70"><![CDATA[$\tilde I\left( t \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-70"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-71">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-71.png"/><tex-math id="tex-ieqn-71"><![CDATA[$\tilde R\left( t \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-71"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-72">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-72.png"/><tex-math id="tex-ieqn-72"><![CDATA[$\tilde D\left( t \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-72"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> at <inline-formula id="ieqn-73">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-73.png"/><tex-math id="tex-ieqn-73"><![CDATA[$h = 0.1$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-73"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula> for the best approximation. For <inline-formula id="ieqn-74">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-74.png"/><tex-math id="tex-ieqn-74"><![CDATA[$0 \le r \le 1$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-74"><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula>,</p>
<p><bold>We evaluate</bold> <inline-formula id="ieqn-75">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-75.png"/><tex-math id="tex-ieqn-75"><![CDATA[$\tilde{\bi S}\left( {\bi t} \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-75"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="bold-italic">S</mml:mi><mml:mo mathvariant="bold" stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-76">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-76.png"/><tex-math id="tex-ieqn-76"><![CDATA[$\tilde{\bi I}\left( {\bi t} \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-76"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi><mml:mo mathvariant="bold" stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-77">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-77.png"/><tex-math id="tex-ieqn-77"><![CDATA[$\tilde{\bi R}\left( {\bi t} \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-77"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="bold" stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> <bold>and</bold> <inline-formula id="ieqn-78">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-78.png"/><tex-math id="tex-ieqn-78"><![CDATA[$\tilde {\bi D}\left( \bi{t} \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-78"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi><mml:mo mathvariant="bold" stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula><bold>:</bold></p>
<p><disp-formula id="eqn-13">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-13.png"/><tex-math id="tex-eqn-13"><![CDATA[$$\eqalign{
  & {{\tilde K}_1} = h\left( { - \beta \left( {\tilde S(t)} \right)\left( {\tilde I(t)} \right) - \gamma \left( {\tilde S(t)} \right)} \right)  \cr 
  & {{\tilde L}_1} = h\left( {\beta \left( {\tilde S(t)} \right)\left( {\tilde I(t)} \right) - \left( {\delta  + \gamma } \right)\left( {\tilde I(t)} \right)} \right)  \cr 
  & {{\tilde M}_1} = h\left( {\left( {2\delta  - \psi } \right)\left( {\tilde I(t)} \right) - \left( \gamma  \right)\tilde R\left( t \right)} \right)  \cr 
  & {{\tilde N}_1} = h\left( {\left( {\psi  - \delta } \right)I\left( t \right)} \right) - \left( {\left( \gamma  \right)\tilde D(t)} \right) \cr} $$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-13" display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="thickmathspace" rowspacing=".5em" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-14">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-14.png"/><tex-math id="tex-eqn-14"><![CDATA[$$\eqalign{
  & {{\tilde K}_2} = h\left( { - \beta \left( {\tilde S(t)} \right) + \left( {{{{{\tilde K}_1}} \over 2}} \right)\left( {\tilde I(t)} \right) + \left( {{{{{\tilde L}_1}} \over 2}} \right) - \left( {\gamma \left( {\tilde S(t) + \left( {{{{{\tilde K}_1}} \over 2}} \right)} \right)} \right)} \right)  \cr 
  & {{\tilde L}_2} = h\left( {\beta \left( {\tilde S(t)} \right) + \left( {{{{{\tilde K}_1}} \over 2}} \right)\left( {\tilde I(t)} \right) + \left( {{{{{\tilde L}_1}} \over 2}} \right) - \left( {\left( {\delta  + \gamma } \right)\left( {\tilde I(t) + \left( {{{{{\tilde L}_1}} \over 2}} \right)} \right)} \right)} \right)  \cr 
  & {{\tilde M}_2} = h\left( {\left( {2\delta  - \psi } \right)\left( {\tilde I(t) + \left( {{{{{\tilde L}_1}} \over 2}} \right)} \right) - \left( {\gamma \left( {\tilde R(t) + \left( {{{{{\tilde M}_1}} \over 2}} \right)} \right)} \right)} \right)  \cr 
  & {{\tilde N}_2} = h\left( {(\psi  - \delta )\left( {\tilde I(t) + \left( {{{{{\tilde L}_1}} \over 2}} \right)} \right) - \left( {\gamma \left( {\tilde D(t) + \left( {{{{{\tilde N}_1}} \over 2}} \right)} \right)} \right)} \right) \cr} $$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-14" display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="thickmathspace" rowspacing=".5em" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-15">
<label>(13)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-15.png"/><tex-math id="tex-eqn-15"><![CDATA[$$\eqalign{
  & {{\tilde K}_3} = h\left( { - \beta \left( {\tilde S(t)} \right) + \left( {{{{{\tilde K}_2}} \over 2}} \right)\left( {\tilde I(t)} \right) + \left( {{{{{\tilde L}_2}} \over 2}} \right) - \left( {\gamma \left( {\tilde S(t) + \left( {{{{{\tilde K}_2}} \over 2}} \right)} \right)} \right)} \right)  \cr 
  & {{\tilde L}_3} = h\left( {\beta \left( {\tilde S(t)} \right) + \left( {{{{{\tilde K}_2}} \over 2}} \right)\left( {\tilde I(t)} \right) + \left( {{{{{\tilde L}_2}} \over 2}} \right) - \left( {\left( {\delta  + \gamma } \right)\left( {\tilde I(t) + \left( {{{{{\tilde L}_2}} \over 2}} \right)} \right)} \right)} \right)  \cr 
  & {{\tilde M}_3} = h\left( {\left( {2\delta  - \psi } \right)\left( {\tilde I(t) + \left( {{{{{\tilde L}_2}} \over 2}} \right)} \right) - \left( {\gamma \left( {\tilde R(t) + \left( {{{{{\tilde M}_2}} \over 2}} \right)} \right)} \right)} \right)  \cr 
  & {{\tilde N}_3} = h\left( {(\psi  - \delta )\left( {\tilde I(t) + \left( {{{{{\tilde L}_2}} \over 2}} \right)} \right) - \left( {\gamma \left( {\tilde D(t) + \left( {{{{{\tilde N}_2}} \over 2}} \right)} \right)} \right)} \right) \cr} $$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-15" display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="thickmathspace" rowspacing=".5em" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-16">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-16.png"/><tex-math id="tex-eqn-16"><![CDATA[$$\eqalign{
  & {{\tilde K}_4} = h\left( { - \beta \left( {\tilde S(t)} \right) + \left( {{{\tilde K}_3}} \right)\left( {\tilde I(t)} \right) + \left( {{{\tilde L}_3}} \right) - \left( {\gamma \left( {\tilde S(t) + \left( {{{\tilde K}_3}} \right)} \right)} \right)} \right)  \cr 
  & {{\tilde L}_4} = h\left( {\beta \left( {\tilde S(t)} \right) + \left( {{{\tilde K}_3}} \right)\left( {\tilde I(t)} \right) + \left( {{{\tilde L}_3}} \right) - \left( {\left( {\delta  + \gamma } \right)\left( {\tilde I(t) + \left( {{{\tilde L}_3}} \right)} \right)} \right)} \right)  \cr 
  & {{\tilde M}_4} = h\left( {\left( {2\delta  - \psi } \right)\left( {\tilde I(t) + \left( {{{\tilde L}_3}} \right)} \right) - \left( {\gamma \left( {\tilde R(t) + \left( {{{\tilde M}_3}} \right)} \right)} \right)} \right)  \cr 
  & {{\tilde N}_4} = h\left( {(\psi  - \delta )\left( {\tilde I(t) + \left( {{{\tilde L}_3}} \right)} \right) +  - \left( {\gamma \left( {\tilde D(t) + \left( {{{\tilde N}_3}} \right)} \right)} \right)} \right) \cr} $$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-16" display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="thickmathspace" rowspacing=".5em" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-17">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-17.png"/><tex-math id="tex-eqn-17"><![CDATA[$${\rm For\; \; }1 \le p \le 4\; {\rm and}\; 0 \le r \le 1$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-17" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">r</mml:mi><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-18">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-18.png"/><tex-math id="tex-eqn-18"><![CDATA[$${\tilde K_p} = {\tilde K_p}\left( {t;r} \right) = \left[ {{{\underline{K} }_p}\left( {t;r} \right),{{\bar K}_p}\left( {t;r} \right)} \right],\; {\tilde L_p} = {\tilde L_p}\left( {t;r} \right) = \left[ {{{\underline{L} }_p}\left( {t;r} \right),{{\bar L}_p}\left( {t;r} \right)} \right]$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-18" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:munder><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>_</mml:mo></mml:munder></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:munder><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>_</mml:mo></mml:munder></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-19">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-19.png"/><tex-math id="tex-eqn-19"><![CDATA[$${\tilde M_p} = {\tilde M_p}\left( {t;r} \right) = \left[ {{{\underline{M} }_p}\left( {t;r} \right),{{\bar M}_p}\left( {t;r} \right)} \right],\; {\tilde N_p} = {\tilde N_p}\left( {t;r} \right) = \left[ {{{\underline{N} }_p}\left( {t;r} \right),{{\bar N}_p}\left( {t;r} \right)} \right]$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-19" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:munder><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>_</mml:mo></mml:munder></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:munder><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>_</mml:mo></mml:munder></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-22">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-22.png"/><tex-math id="tex-eqn-22"><![CDATA[$${\rm{For}} \ 0 \le t \le n, n = 1,2,3, \ldots {\rm{and \ for}} \ \underline{q} = t,\; \bar q = t + 1, \ t = 0, 1,2,3, \ldots$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-22" display="block"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">F</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">r</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">r</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mtext> </mml:mtext><mml:munder><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>_</mml:mo></mml:munder><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-20">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-20.png"/><tex-math id="tex-eqn-20"><![CDATA[$${\rm Here},{\rm \; }\left[ {\underline{f} \left( {t;r} \right),\bar f\left( {t;r} \right)} \right] = \left[ {0.75 + 0.25r,1.125 - 0.125r} \right]\;f\left( t \right){\rm \; with}$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-20" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">r</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:munder><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>_</mml:mo></mml:munder><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0.75</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.125</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.125</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi mathvariant="normal">w</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">h</mml:mi></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-21">
<label>(14)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-21.png"/><tex-math id="tex-eqn-21"><![CDATA[$$\eqalign{
  & \tilde S(t + 1) = \left( {\tilde S(t) + {1 \over 6}({{\tilde K}_1} + 2{{\tilde K}_2} + 2{{\tilde K}_3} + {{\tilde K}_4})} \right)  \cr 
  & \tilde I(t + 1) = \left( {\tilde I(t) + {1 \over 6}({{\tilde L}_1} + 2{{\tilde L}_2} + 2{{\tilde L}_3} + {{\tilde L}_4})} \right)  \cr 
  & \tilde R(t + 1) = \left( {\tilde R(t) + {1 \over 6}({{\tilde M}_1} + 2{{\tilde M}_2} + 2{{\tilde M}_3} + {{\tilde M}_4})} \right)  \cr 
  & \tilde D(t + 1) = \left( {\tilde D(t) + {1 \over 6}({{\tilde N}_1} + 2{{\tilde N}_2} + 2{{\tilde N}_3} + {{\tilde N}_4})} \right) \cr} $$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-21" display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="thickmathspace" rowspacing=".5em" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="s7">
<label>7</label>
<title>Numerical Simulations</title>
<p>The relationship between<inline-formula id="ieqn-79">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-79.png"/><tex-math id="tex-ieqn-79"><![CDATA[$\; \tilde S\left( t \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-79"><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-80">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-80.png"/><tex-math id="tex-ieqn-80"><![CDATA[$\tilde I\left( t \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-80"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-81">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-81.png"/><tex-math id="tex-ieqn-81"><![CDATA[$\tilde R\left( t \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-81"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-82">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-82.png"/><tex-math id="tex-ieqn-82"><![CDATA[$\tilde D\left( t \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-82"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> at <inline-formula id="ieqn-83">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-83.png"/><tex-math id="tex-ieqn-83"><![CDATA[$r = 1,\; \; {\alpha _i} = 1,\; i = 1,2,3,4$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-83"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="ieqn-84">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-84.png"/><tex-math id="tex-ieqn-84"><![CDATA[$t \in \left[ {0,1000} \right]$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-84"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> for the fuzzy model <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">Eq. (3)</xref> is given in <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2</xref>.</p>

<table-wrap id="table-1">
<label>Table 1</label>
<caption>
<title>Susceptible population (S)</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr><th colspan="4">S</th>
</tr>
<tr>
<th>t</th>
<th>DTM-4</th>
<th>LADM-4</th>
<th>RKM-4</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>0</td>
<td>25</td>
<td>25</td>
<td>25</td>
</tr>
<tr>
<td>0.1</td>
<td>24.9302</td>
<td>24.9302</td>
<td>24.9302</td>
</tr>
<tr>
<td>0.2</td>
<td>24.8606</td>
<td>24.8606</td>
<td>24.8606</td>
</tr>
<tr>
<td>0.3</td>
<td>24.7914</td>
<td>24.7914</td>
<td>24.7914</td>
</tr>
<tr>
<td>0.4</td>
<td>24.7225</td>
<td>24.7225</td>
<td>24.7225</td>
</tr>
<tr>
<td>0.5</td>
<td>24.6538</td>
<td>24.6538</td>
<td>24.6538</td>
</tr>
<tr>
<td>0.6</td>
<td>24.5855</td>
<td>24.5855</td>
<td>24.5855</td>
</tr>
<tr>
<td>0.7</td>
<td>24.5175</td>
<td>24.5175</td>
<td>24.5175</td>
</tr>
<tr>
<td>0.8</td>
<td>24.4497</td>
<td>24.4497</td>
<td>24.4497</td>
</tr>
<tr>
<td>0.9</td>
<td>24.3823</td>
<td>24.3823</td>
<td>24.3823</td>
</tr>
<tr>
<td>1</td>
<td>24.3152</td>
<td>24.3152</td>
<td>24.3152</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>

<table-wrap id="table-2">
<label>Table 2</label>
<caption>
<title>Infected population (I)</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr><th colspan="4">I</th>
</tr>
<tr>
<th>t</th>
<th>DTM-4</th>
<th>LADM-4</th>
<th>RKM-4</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>0</td>
<td>30</td>
<td>30</td>
<td>30</td>
</tr>
<tr>
<td>0.1</td>
<td>29.925</td>
<td>29.925</td>
<td>29.925</td>
</tr>
<tr>
<td>0.2</td>
<td>29.8501</td>
<td>29.8501</td>
<td>29.8501</td>
</tr>
<tr>
<td>0.3</td>
<td>29.7753</td>
<td>29.7753</td>
<td>29.7753</td>
</tr>
<tr>
<td>0.4</td>
<td>29.7005</td>
<td>29.7005</td>
<td>29.7005</td>
</tr>
<tr>
<td>0.5</td>
<td>29.6258</td>
<td>29.6258</td>
<td>29.6258</td>
</tr>
<tr>
<td>0.6</td>
<td>29.5511</td>
<td>29.5511</td>
<td>29.5511</td>
</tr>
<tr>
<td>0.7</td>
<td>29.4766</td>
<td>29.4766</td>
<td>29.4766</td>
</tr>
<tr>
<td>0.8</td>
<td>29.4021</td>
<td>29.4021</td>
<td>29.4021</td>
</tr>
<tr>
<td>0.9</td>
<td>29.3276</td>
<td>29.3276</td>
<td>29.3276</td>
</tr>
<tr>
<td>1</td>
<td>29.2532</td>
<td>29.2532</td>
<td>29.2532</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>

<table-wrap id="table-3">
<label>Table 3</label>
<caption>
<title>Recovered population (R)</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr><th colspan="4">R</th>
</tr>
<tr>
<th>t</th>
<th>DTM-4</th>
<th>LADM-4</th>
<th>RKM-4</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>0</td>
<td>20</td>
<td>20</td>
<td>20</td>
</tr>
<tr>
<td>0.1</td>
<td>20.0998</td>
<td>20.0998</td>
<td>20.0998</td>
</tr>
<tr>
<td>0.2</td>
<td>20.1992</td>
<td>20.1992</td>
<td>20.1992</td>
</tr>
<tr>
<td>0.3</td>
<td>20.2982</td>
<td>20.2982</td>
<td>20.2982</td>
</tr>
<tr>
<td>0.4</td>
<td>20.3968</td>
<td>20.3968</td>
<td>20.3968</td>
</tr>
<tr>
<td>0.5</td>
<td>20.495</td>
<td>20.495</td>
<td>20.495</td>
</tr>
<tr>
<td>0.6</td>
<td>20.5928</td>
<td>20.5928</td>
<td>20.5928</td>
</tr>
<tr>
<td>0.7</td>
<td>20.6902</td>
<td>20.6902</td>
<td>20.6902</td>
</tr>
<tr>
<td>0.8</td>
<td>20.7873</td>
<td>20.7873</td>
<td>20.7873</td>
</tr>
<tr>
<td>0.9</td>
<td>20.8839</td>
<td>20.8839</td>
<td>20.8839</td>
</tr>
<tr>
<td>1</td>
<td>20.9801</td>
<td>20.9801</td>
<td>20.9801</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>

<table-wrap id="table-4">
<label>Table 4</label>
<caption>
<title>Death population (D)</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr><th colspan="4">D</th>
</tr>
<tr>
<th>t</th>
<th>DTM-4</th>
<th>LADM-4</th>
<th>RKM-4</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>0</td>
<td>25</td>
<td>25</td>
<td>25</td>
</tr>
<tr>
<td>0.1</td>
<td>24.9451</td>
<td>24.9451</td>
<td>24.9451</td>
</tr>
<tr>
<td>0.2</td>
<td>24.8903</td>
<td>24.8903</td>
<td>24.8903</td>
</tr>
<tr>
<td>0.3</td>
<td>24.8356</td>
<td>24.8356</td>
<td>24.8356</td>
</tr>
<tr>
<td>0.4</td>
<td>24.781</td>
<td>24.781</td>
<td>24.781</td>
</tr>
<tr>
<td>0.5</td>
<td>24.7266</td>
<td>24.7266</td>
<td>24.7266</td>
</tr>
<tr>
<td>0.6</td>
<td>24.6723</td>
<td>24.6723</td>
<td>24.6723</td>
</tr>
<tr>
<td>0.7</td>
<td>24.6182</td>
<td>24.6182</td>
<td>24.6182</td>
</tr>
<tr>
<td>0.8</td>
<td>24.5641</td>
<td>24.5641</td>
<td>24.5641</td>
</tr>
<tr>
<td>0.9</td>
<td>24.5102</td>
<td>24.5102</td>
<td>24.5102</td>
</tr>
<tr>
<td>1</td>
<td>24.4565</td>
<td>24.4565</td>
<td>24.4565</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<fig id="fig-2">
<label>Figure 2</label>
<caption>
<title>Fuzzy fractional SIRD model</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-2.png"/>
</fig>

<table-wrap id="table-5">
<label>Table 5</label>
<caption>
<title>Fractional susceptible population (S)</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th><inline-formula id="ieqn-85">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-85.png"/><tex-math id="tex-ieqn-85"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-85"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula>\ t</th>
<th>0.00</th>
<th>0.10</th>
<th>0.20</th>
<th>0.30</th>
<th>0.40</th>
<th>0.50</th>
<th>0.60</th>
<th>0.70</th>
<th>0.80</th>
<th>0.90</th>
<th>1.00</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>0.00</td>
<td>24.33</td>
<td>24.33</td>
<td>24.33</td>
<td>24.33</td>
<td>24.33</td>
<td>24.33</td>
<td>24.33</td>
<td>24.33</td>
<td>24.33</td>
<td>24.33</td>
<td>24.33</td>
</tr>
<tr>
<td>0.10</td>
<td>25.00</td>
<td>24.44</td>
<td>24.40</td>
<td>24.37</td>
<td>24.36</td>
<td>24.34</td>
<td>24.33</td>
<td>24.32</td>
<td>24.31</td>
<td>24.30</td>
<td>24.30</td>
</tr>
<tr>
<td>0.20</td>
<td>25.00</td>
<td>24.53</td>
<td>24.47</td>
<td>24.42</td>
<td>24.39</td>
<td>24.36</td>
<td>24.34</td>
<td>24.32</td>
<td>24.30</td>
<td>24.29</td>
<td>24.27</td>
</tr>
<tr>
<td>0.30</td>
<td>25.00</td>
<td>24.62</td>
<td>24.53</td>
<td>24.47</td>
<td>24.43</td>
<td>24.39</td>
<td>24.36</td>
<td>24.33</td>
<td>24.30</td>
<td>24.28</td>
<td>24.25</td>
</tr>
<tr>
<td>0.40</td>
<td>25.00</td>
<td>24.69</td>
<td>24.59</td>
<td>24.53</td>
<td>24.47</td>
<td>24.42</td>
<td>24.38</td>
<td>24.34</td>
<td>24.31</td>
<td>24.27</td>
<td>24.24</td>
</tr>
<tr>
<td>0.50</td>
<td>25.00</td>
<td>24.75</td>
<td>24.65</td>
<td>24.58</td>
<td>24.51</td>
<td>24.46</td>
<td>24.41</td>
<td>24.36</td>
<td>24.32</td>
<td>24.28</td>
<td>24.24</td>
</tr>
<tr>
<td>0.60</td>
<td>25.00</td>
<td>24.81</td>
<td>24.71</td>
<td>24.63</td>
<td>24.56</td>
<td>24.50</td>
<td>24.44</td>
<td>24.39</td>
<td>24.34</td>
<td>24.29</td>
<td>24.24</td>
</tr>
<tr>
<td>0.70</td>
<td>25.00</td>
<td>24.85</td>
<td>24.75</td>
<td>24.67</td>
<td>24.60</td>
<td>24.54</td>
<td>24.47</td>
<td>24.41</td>
<td>24.36</td>
<td>24.31</td>
<td>24.25</td>
</tr>
<tr>
<td>0.80</td>
<td>25.00</td>
<td>24.88</td>
<td>24.79</td>
<td>24.72</td>
<td>24.64</td>
<td>24.58</td>
<td>24.51</td>
<td>24.45</td>
<td>24.39</td>
<td>24.33</td>
<td>24.27</td>
</tr>
<tr>
<td>0.90</td>
<td>25.00</td>
<td>24.91</td>
<td>24.83</td>
<td>24.76</td>
<td>24.68</td>
<td>24.62</td>
<td>24.55</td>
<td>24.48</td>
<td>24.42</td>
<td>24.35</td>
<td>24.29</td>
</tr>
<tr>
<td>1.00</td>
<td>25.00</td>
<td>24.93</td>
<td>24.86</td>
<td>24.79</td>
<td>24.72</td>
<td>24.65</td>
<td>24.59</td>
<td>24.52</td>
<td>24.45</td>
<td>24.38</td>
<td>24.32</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>

<table-wrap id="table-6">
<label>Table 6</label>
<caption>
<title>Fractional infected population (I)</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th><inline-formula id="ieqn-86">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-86.png"/><tex-math id="tex-ieqn-86"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-86"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula>\ t</th>
<th>0.00</th>
<th>0.10</th>
<th>0.20</th>
<th>0.30</th>
<th>0.40</th>
<th>0.50</th>
<th>0.60</th>
<th>0.70</th>
<th>0.80</th>
<th>0.90</th>
<th>1.00</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>0.00</td>
<td>29.26</td>
<td>29.26</td>
<td>29.26</td>
<td>29.26</td>
<td>29.26</td>
<td>29.26</td>
<td>29.26</td>
<td>29.26</td>
<td>29.26</td>
<td>29.26</td>
<td>29.26</td>
</tr>
<tr>
<td>0.10</td>
<td>30.00</td>
<td>29.38</td>
<td>29.33</td>
<td>29.31</td>
<td>29.29</td>
<td>29.27</td>
<td>29.26</td>
<td>29.25</td>
<td>29.24</td>
<td>29.23</td>
<td>29.22</td>
</tr>
<tr>
<td>0.20</td>
<td>30.00</td>
<td>29.49</td>
<td>29.41</td>
<td>29.36</td>
<td>29.33</td>
<td>29.29</td>
<td>29.27</td>
<td>29.25</td>
<td>29.23</td>
<td>29.21</td>
<td>29.19</td>
</tr>
<tr>
<td>0.30</td>
<td>30.00</td>
<td>29.58</td>
<td>29.49</td>
<td>29.42</td>
<td>29.37</td>
<td>29.33</td>
<td>29.29</td>
<td>29.26</td>
<td>29.23</td>
<td>29.20</td>
<td>29.17</td>
</tr>
<tr>
<td>0.40</td>
<td>30.00</td>
<td>29.66</td>
<td>29.56</td>
<td>29.48</td>
<td>29.42</td>
<td>29.36</td>
<td>29.32</td>
<td>29.27</td>
<td>29.23</td>
<td>29.20</td>
<td>29.16</td>
</tr>
<tr>
<td>0.50</td>
<td>30.00</td>
<td>29.73</td>
<td>29.62</td>
<td>29.54</td>
<td>29.47</td>
<td>29.40</td>
<td>29.35</td>
<td>29.30</td>
<td>29.25</td>
<td>29.20</td>
<td>29.16</td>
</tr>
<tr>
<td>0.60</td>
<td>30.00</td>
<td>29.79</td>
<td>29.68</td>
<td>29.59</td>
<td>29.52</td>
<td>29.45</td>
<td>29.39</td>
<td>29.33</td>
<td>29.27</td>
<td>29.22</td>
<td>29.17</td>
</tr>
<tr>
<td>0.70</td>
<td>30.00</td>
<td>29.84</td>
<td>29.73</td>
<td>29.65</td>
<td>29.57</td>
<td>29.49</td>
<td>29.43</td>
<td>29.36</td>
<td>29.30</td>
<td>29.24</td>
<td>29.18</td>
</tr>
<tr>
<td>0.80</td>
<td>30.00</td>
<td>29.87</td>
<td>29.78</td>
<td>29.69</td>
<td>29.61</td>
<td>29.54</td>
<td>29.47</td>
<td>29.40</td>
<td>29.33</td>
<td>29.26</td>
<td>29.20</td>
</tr>
<tr>
<td>0.90</td>
<td>30.00</td>
<td>29.90</td>
<td>29.82</td>
<td>29.74</td>
<td>29.66</td>
<td>29.58</td>
<td>29.51</td>
<td>29.44</td>
<td>29.36</td>
<td>29.29</td>
<td>29.22</td>
</tr>
<tr>
<td>1.00</td>
<td>30.00</td>
<td>29.93</td>
<td>29.85</td>
<td>29.78</td>
<td>29.70</td>
<td>29.63</td>
<td>29.55</td>
<td>29.48</td>
<td>29.40</td>
<td>29.33</td>
<td>29.25</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>

<table-wrap id="table-7">
<label>Table 7</label>
<caption>
<title>Fractional recovered population (R)</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th><inline-formula id="ieqn-87">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-87.png"/><tex-math id="tex-ieqn-87"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-87"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula>\ t</th>
<th>0.00</th>
<th>0.10</th>
<th>0.20</th>
<th>0.30</th>
<th>0.40</th>
<th>0.50</th>
<th>0.60</th>
<th>0.70</th>
<th>0.80</th>
<th>0.90</th>
<th>1.00</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>0.00</td>
<td>20.96</td>
<td>20.96</td>
<td>20.96</td>
<td>20.96</td>
<td>20.96</td>
<td>20.96</td>
<td>20.96</td>
<td>20.96</td>
<td>20.96</td>
<td>20.96</td>
<td>20.96</td>
</tr>
<tr>
<td>0.10</td>
<td>20.00</td>
<td>20.81</td>
<td>20.86</td>
<td>20.90</td>
<td>20.92</td>
<td>20.94</td>
<td>20.96</td>
<td>20.97</td>
<td>20.99</td>
<td>21.00</td>
<td>21.01</td>
</tr>
<tr>
<td>0.20</td>
<td>20.00</td>
<td>20.67</td>
<td>20.77</td>
<td>20.83</td>
<td>20.88</td>
<td>20.91</td>
<td>20.95</td>
<td>20.98</td>
<td>21.00</td>
<td>21.02</td>
<td>21.04</td>
</tr>
<tr>
<td>0.30</td>
<td>20.00</td>
<td>20.55</td>
<td>20.67</td>
<td>20.75</td>
<td>20.82</td>
<td>20.88</td>
<td>20.92</td>
<td>20.97</td>
<td>21.00</td>
<td>21.04</td>
<td>21.07</td>
</tr>
<tr>
<td>0.40</td>
<td>20.00</td>
<td>20.44</td>
<td>20.58</td>
<td>20.68</td>
<td>20.76</td>
<td>20.83</td>
<td>20.89</td>
<td>20.95</td>
<td>21.00</td>
<td>21.04</td>
<td>21.08</td>
</tr>
<tr>
<td>0.50</td>
<td>20.00</td>
<td>20.35</td>
<td>20.50</td>
<td>20.61</td>
<td>20.70</td>
<td>20.78</td>
<td>20.85</td>
<td>20.92</td>
<td>20.98</td>
<td>21.03</td>
<td>21.09</td>
</tr>
<tr>
<td>0.60</td>
<td>20.00</td>
<td>20.28</td>
<td>20.42</td>
<td>20.53</td>
<td>20.63</td>
<td>20.72</td>
<td>20.80</td>
<td>20.88</td>
<td>20.95</td>
<td>21.02</td>
<td>21.08</td>
</tr>
<tr>
<td>0.70</td>
<td>20.00</td>
<td>20.22</td>
<td>20.35</td>
<td>20.47</td>
<td>20.57</td>
<td>20.67</td>
<td>20.75</td>
<td>20.84</td>
<td>20.92</td>
<td>20.99</td>
<td>21.07</td>
</tr>
<tr>
<td>0.80</td>
<td>20.00</td>
<td>20.17</td>
<td>20.29</td>
<td>20.41</td>
<td>20.51</td>
<td>20.61</td>
<td>20.70</td>
<td>20.79</td>
<td>20.88</td>
<td>20.96</td>
<td>21.05</td>
</tr>
<tr>
<td>0.90</td>
<td>20.00</td>
<td>20.13</td>
<td>20.24</td>
<td>20.35</td>
<td>20.45</td>
<td>20.55</td>
<td>20.65</td>
<td>20.74</td>
<td>20.83</td>
<td>20.93</td>
<td>21.02</td>
</tr>
<tr>
<td>1.00</td>
<td>20.00</td>
<td>20.10</td>
<td>20.20</td>
<td>20.30</td>
<td>20.40</td>
<td>20.50</td>
<td>20.59</td>
<td>20.69</td>
<td>20.79</td>
<td>20.88</td>
<td>20.98</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>

<table-wrap id="table-8">
<label>Table 8</label>
<caption>
<title>Fractional dead population (D)</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th><inline-formula id="ieqn-88">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-88.png"/><tex-math id="tex-ieqn-88"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-88"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula>\ t</th>
<th>0.00</th>
<th>0.10</th>
<th>0.20</th>
<th>0.30</th>
<th>0.40</th>
<th>0.50</th>
<th>0.60</th>
<th>0.70</th>
<th>0.80</th>
<th>0.90</th>
<th>1.00</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>0.00</td>
<td>24.46</td>
<td>24.46</td>
<td>24.46</td>
<td>24.46</td>
<td>24.46</td>
<td>24.46</td>
<td>24.46</td>
<td>24.46</td>
<td>24.46</td>
<td>24.46</td>
<td>24.46</td>
</tr>
<tr>
<td>0.10</td>
<td>25.00</td>
<td>24.55</td>
<td>24.52</td>
<td>24.50</td>
<td>24.48</td>
<td>24.47</td>
<td>24.46</td>
<td>24.46</td>
<td>24.45</td>
<td>24.44</td>
<td>24.44</td>
</tr>
<tr>
<td>0.20</td>
<td>25.00</td>
<td>24.63</td>
<td>24.57</td>
<td>24.54</td>
<td>24.51</td>
<td>24.49</td>
<td>24.47</td>
<td>24.45</td>
<td>24.44</td>
<td>24.43</td>
<td>24.42</td>
</tr>
<tr>
<td>0.30</td>
<td>25.00</td>
<td>24.70</td>
<td>24.63</td>
<td>24.58</td>
<td>24.54</td>
<td>24.51</td>
<td>24.48</td>
<td>24.46</td>
<td>24.44</td>
<td>24.42</td>
<td>24.40</td>
</tr>
<tr>
<td>0.40</td>
<td>25.00</td>
<td>24.76</td>
<td>24.68</td>
<td>24.62</td>
<td>24.58</td>
<td>24.54</td>
<td>24.50</td>
<td>24.47</td>
<td>24.44</td>
<td>24.42</td>
<td>24.39</td>
</tr>
<tr>
<td>0.50</td>
<td>25.00</td>
<td>24.81</td>
<td>24.73</td>
<td>24.66</td>
<td>24.61</td>
<td>24.57</td>
<td>24.53</td>
<td>24.49</td>
<td>24.46</td>
<td>24.42</td>
<td>24.39</td>
</tr>
<tr>
<td>0.60</td>
<td>25.00</td>
<td>24.85</td>
<td>24.77</td>
<td>24.70</td>
<td>24.65</td>
<td>24.60</td>
<td>24.55</td>
<td>24.51</td>
<td>24.47</td>
<td>24.43</td>
<td>24.40</td>
</tr>
<tr>
<td>0.70</td>
<td>25.00</td>
<td>24.88</td>
<td>24.80</td>
<td>24.74</td>
<td>24.68</td>
<td>24.63</td>
<td>24.58</td>
<td>24.53</td>
<td>24.49</td>
<td>24.45</td>
<td>24.41</td>
</tr>
<tr>
<td>0.80</td>
<td>25.00</td>
<td>24.91</td>
<td>24.84</td>
<td>24.78</td>
<td>24.72</td>
<td>24.66</td>
<td>24.61</td>
<td>24.56</td>
<td>24.51</td>
<td>24.46</td>
<td>24.42</td>
</tr>
<tr>
<td>0.90</td>
<td>25.00</td>
<td>24.93</td>
<td>24.87</td>
<td>24.81</td>
<td>24.75</td>
<td>24.70</td>
<td>24.64</td>
<td>24.59</td>
<td>24.54</td>
<td>24.49</td>
<td>24.44</td>
</tr>
<tr>
<td>1.00</td>
<td>25.00</td>
<td>24.95</td>
<td>24.89</td>
<td>24.84</td>
<td>24.78</td>
<td>24.73</td>
<td>24.67</td>
<td>24.62</td>
<td>24.56</td>
<td>24.51</td>
<td>24.46</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<fig id="fig-3">
<label>Figure 3</label>
<caption>
<title>Fractional susceptible (S)</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-3.png"/>
</fig>
<fig id="fig-4">
<label>Figure 4</label>
<caption>
<title>Fractional infected (I)</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-4.png"/>
</fig>
<fig id="fig-5">
<label>Figure 5</label>
<caption>
<title>Fractional recovered (R)</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-5.png"/>
</fig>
<fig id="fig-6">
<label>Figure 6</label>
<caption>
<title>Fractional dead (D)</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-6.png"/>
</fig>

<table-wrap id="table-9">
<label>Table 9</label>
<caption>
<title>Fuzzy fractional epidemic model</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr><th colspan="9"><inline-formula id="ieqn-89">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-89.png"/><tex-math id="tex-ieqn-89"><![CDATA[$t = 0.5,\; \alpha \in \left[ {0,1} \right],\; r \in \left[ {0,1} \right]$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-89"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula></th>
</tr>
<tr>
<th></th><th colspan="2">S</th><th colspan="2">I</th><th colspan="2">R</th><th colspan="2">D</th>
</tr>
<tr>
<td>r</td>
<td>min</td>
<td>max</td>
<td>min</td>
<td>max</td>
<td>min</td>
<td>max</td>
<td>min</td>
<td>Max</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>0.0</td>
<td>21.8750</td>
<td>26.5625</td>
<td>26.2500</td>
<td>31.8750</td>
<td>17.5000</td>
<td>21.2500</td>
<td>21.8750</td>
<td>26.5625</td>
</tr>
<tr>
<td>0.1</td>
<td>21.6591</td>
<td>26.3004</td>
<td>26.0164</td>
<td>31.5913</td>
<td>17.8087</td>
<td>21.6249</td>
<td>21.7044</td>
<td>26.3554</td>
</tr>
<tr>
<td>0.2</td>
<td>21.5712</td>
<td>26.1936</td>
<td>25.9200</td>
<td>31.4742</td>
<td>17.9346</td>
<td>21.7777</td>
<td>21.6344</td>
<td>26.2704</td>
</tr>
<tr>
<td>0.3</td>
<td>21.5044</td>
<td>26.1125</td>
<td>25.8461</td>
<td>31.3846</td>
<td>18.0304</td>
<td>21.8940</td>
<td>21.5810</td>
<td>26.2055</td>
</tr>
<tr>
<td>0.4</td>
<td>21.4485</td>
<td>26.0446</td>
<td>25.7839</td>
<td>31.3091</td>
<td>18.1106</td>
<td>21.9914</td>
<td>21.5361</td>
<td>26.1509</td>
</tr>
<tr>
<td>0.5</td>
<td>21.3995</td>
<td>25.9851</td>
<td>25.7293</td>
<td>31.2427</td>
<td>18.1808</td>
<td>22.0767</td>
<td>21.4967</td>
<td>26.1031</td>
</tr>
<tr>
<td>0.6</td>
<td>21.3554</td>
<td>25.9316</td>
<td>25.6799</td>
<td>31.1827</td>
<td>18.2440</td>
<td>22.1534</td>
<td>21.4611</td>
<td>26.0599</td>
</tr>
<tr>
<td>0.7</td>
<td>21.3151</td>
<td>25.8827</td>
<td>25.6345</td>
<td>31.1276</td>
<td>18.3018</td>
<td>22.2236</td>
<td>21.4286</td>
<td>26.0204</td>
</tr>
<tr>
<td>0.8</td>
<td>21.2778</td>
<td>25.8373</td>
<td>25.5923</td>
<td>31.0764</td>
<td>18.3554</td>
<td>22.2887</td>
<td>21.3983</td>
<td>25.9837</td>
</tr>
<tr>
<td>0.9</td>
<td>21.2429</td>
<td>25.7949</td>
<td>25.5528</td>
<td>31.0284</td>
<td>18.4055</td>
<td>22.3496</td>
<td>21.3700</td>
<td>25.9492</td>
</tr>
<tr>
<td>1.0</td>
<td>21.2100</td>
<td>25.7550</td>
<td>25.5154</td>
<td>30.9830</td>
<td>18.4528</td>
<td>22.4069</td>
<td>21.3432</td>
<td>25.9168</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<fig id="fig-7">
<label>Figure 7</label>
<caption>
<title>Fuzzy fractional susceptible (S)</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-7.png"/>
</fig>
<fig id="fig-8">
<label>Figure 8</label>
<caption>
<title>Fuzzy fractional infected (I)</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-8.png"/>
</fig>
<fig id="fig-9">
<label>Figure 9</label>
<caption>
<title>Fuzzy fractional recovered (R)</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-9.png"/>
</fig>
<fig id="fig-10">
<label>Figure 10</label>
<caption>
<title>Fuzzy fractional dead (D)</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-10.png"/>
</fig>
<p>In <xref ref-type="table" rid="table-1">Tabs. 1</xref>&#x2013;<xref ref-type="table" rid="table-4">4</xref>, non-fuzzy, non-fractional valued susceptible infected, recovered and dead populations have been provided. In <xref ref-type="table" rid="table-5">Tabs. 5</xref>&#x2013;<xref ref-type="table" rid="table-8">8</xref>, fractional valued susceptible infected, recovered, and dead populations have been provided and their respective plots have been given in <xref ref-type="fig" rid="fig-3">Figs. 3</xref>&#x2013;<xref ref-type="fig" rid="fig-6">6</xref>. In <xref ref-type="table" rid="table-9">Tab. 9</xref> as a sample, fuzzy fractional SIRD populations are provided for <inline-formula id="ieqn-90">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-90.png"/><tex-math id="tex-ieqn-90"><![CDATA[$t = 0.5,\; \alpha \in \left[ {0,1} \right],\; r \in \left[ {0,1} \right].\;$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-90"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace></mml:math>
</alternatives></inline-formula> But in <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Figs. 7</xref>&#x2013;<xref ref-type="fig" rid="fig-10">10</xref>, the plots of fuzzy fractional SIRD populations for <inline-formula id="ieqn-91">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-91.png"/><tex-math id="tex-ieqn-91"><![CDATA[$t \in \left[ {0,1} \right],\; \alpha \in \left[ {0,1} \right],\; \; r \in \left[ {0,1} \right]$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-91"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> are provided.</p>
</sec>
<sec id="s8">
<label>8</label>
<title>Conclusion</title>
<p>The stability of the epidemic model SIRD was confirmed by studying the nature of eigenvalues. Since the system is nonlinear, we applied and compared three different methods LADM-4, DTM-4, and RKM-4. Fuzzy valued <inline-formula id="ieqn-92">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-92.png"/><tex-math id="tex-ieqn-92"><![CDATA[${S^{{\alpha _1}}}\; ,\; {I^{{\alpha _2}}}\; ,\; {R^{{\alpha _3}}}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-92"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-93">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-93.png"/><tex-math id="tex-ieqn-93"><![CDATA[${D^{{\alpha _4}}}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-93"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> at <inline-formula id="ieqn-94">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-94.png"/><tex-math id="tex-ieqn-94"><![CDATA[$t \in \left[ {0,\; 1} \right]$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-94"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and at <inline-formula id="ieqn-95">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-95.png"/><tex-math id="tex-ieqn-95"><![CDATA[$r \in \; \left[ {0,\; 1} \right]$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-95"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> are shown in the tables and figures. The solutions obtained by LADM-4, DTM-4, and RKM-4 were compared and it was noticed that all the above three methods are equally good in accuracy. Also, we have to keep in mind that all these three methods are very direct since there is no linearization made. The table values were presented only by fixing<inline-formula id="ieqn-96">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-96.png"/><tex-math id="tex-ieqn-96"><![CDATA[$\; {\alpha _1} = {\alpha _2} = {\alpha _3} = {\alpha _4}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-96"><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. The graphical representations were plotted by considering all the values of <inline-formula id="ieqn-97">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-97.png"/><tex-math id="tex-ieqn-97"><![CDATA[${\alpha _i},\; i = 1,\; 2,\; 3,4$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-97"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula> irrespective of whether they are equal or not. As future works, we would like to frame the model of COVID-19 by using the fuzzy fractional differential equations and their solutions will be found by using any of the above three equally good accuracy methods.</p>
</sec>
</body>
<back>
<ack>
<p>The authors would like to thank the anonymous reviewers for their beneficial comments and suggestions towards improving the quality of the paper.</p>
</ack><fn-group>
<fn fn-type="other">
<p><bold>Funding Statement:</bold> The authors received no specific funding for this study.</p>
</fn>
<fn fn-type="conflict">
<p><bold>Conflict of Interest:</bold> The authors declare that they have no conflicts of interest to report regarding the present study.</p>
</fn>
</fn-group>
<ref-list content-type="authoryear">
<title>References</title>
<ref id="ref-1">
<label>1</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>L. A.</given-names> 
<surname>Zadeh</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Fuzzy sets</article-title>,&#x201D; 
<source>Information and Control</source>, vol. 
<volume>8</volume>, no. 
<issue>3</issue>, pp. 
<fpage>338</fpage>&#x2013;
<lpage>353</lpage>, 
<year>1965</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-2">
<label>2</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>J. J.</given-names> 
<surname>Bukley</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>T.</given-names> 
<surname>Feuring</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Fuzzy differential equations</article-title>,&#x201D; 
<source>Fuzzy Sets and Systems</source>, vol. 
<volume>110</volume>, pp. 
<fpage>43</fpage>&#x2013;
<lpage>54</lpage>, 
<year>2000</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-3">
<label>3</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>S.</given-names> 
<surname>Abbasbandy</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Extended Newton&#x2019;s method for a system of nonlinear equations by modified Adomian decomposition method</article-title>,&#x201D; 
<source>Applied Mathematics and Computation</source>, vol. 
<volume>170</volume>, no. 
<issue>1</issue>, pp. 
<fpage>648</fpage>&#x2013;
<lpage>656</lpage>, 
<year>2005</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-4">
<label>4</label><mixed-citation publication-type="book">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>L. J. S.</given-names> 
<surname>Allen</surname></string-name>
</person-group>, 
<source>An introduction to mathematical biology</source>. 
<publisher-loc>Upper Saddle River, NJ</publisher-loc>: 
<publisher-name>Prentice Hall</publisher-name>, 
<year>2007</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-5">
<label>5</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>O. D.</given-names> 
<surname>Makinde</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Adomian decomposition approach to a SIR epidemic model with constant vaccination strategy</article-title>,&#x201D; 
<source>Applied Mathematics and Computation</source>, vol. 
<volume>184</volume>, no. 
<issue>2</issue>, pp. 
<fpage>842</fpage>&#x2013;
<lpage>848</lpage>, 
<year>2007</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-6">
<label>6</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>M. Y.</given-names> 
<surname>Ongun</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>The Laplace Adomian decomposition method for solving a model for HIV infection of CD4&#x002B;T cells</article-title>,&#x201D; 
<source>Mathematical and Computer Modelling</source>, vol. 
<volume>53</volume>, no. 
<issue>5&#x2013;6</issue>, pp. 
<fpage>597</fpage>&#x2013;
<lpage>603</lpage>, 
<year>2011</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-7">
<label>7</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>A. A. M.</given-names> 
<surname>Arafa</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>S. Z.</given-names> 
<surname>Rida</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>M.</given-names> 
<surname>Khalil</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Solutions of the fractional order model of childhood disease with constant vaccination strategy</article-title>,&#x201D; 
<source>Mathematical Science Letter</source>, vol. 
<volume>1</volume>, no. 
<issue>1</issue>, pp. 
<fpage>17</fpage>&#x2013;
<lpage>23</lpage>, 
<year>2012</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-8">
<label>8</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>M.</given-names> 
<surname>Farman</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>M. U.</given-names> 
<surname>Saleem</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>A.</given-names> 
<surname>Ahmad</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>M. O.</given-names> 
<surname>Ahmad</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Analysis and numerical solution of SEIR epidemic model of measles with non-integer time fractional derivatives by using Laplace Adomian decomposition method</article-title>,&#x201D; 
<source>Ain Shams Engineering Journal</source>, vol. 
<volume>9</volume>, no. 
<issue>4</issue>, pp. 
<fpage>3391</fpage>&#x2013;
<lpage>3397</lpage>, 
<year>2018</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-9">
<label>9</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>E.</given-names> 
<surname>Moustafa</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>A.</given-names> 
<surname>Ahmed</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>The fractional SIRC model and influenza A</article-title>,&#x201D; 
<source>Mathematical Problems in Engineering</source>, vol. 
<volume>2011</volume>, no. 
<issue>480378</issue>, pp. 
<fpage>1</fpage>&#x2013;
<lpage>9</lpage>, 
<year>2011</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-10">
<label>10</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>P.</given-names> 
<surname>Palese </surname></string-name> and <string-name>
<given-names>J. F.</given-names> 
<surname>Young</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Variation of influenza A, B, and C</article-title>,&#x201D; 
<source>Science</source>, vol. 
<volume>215</volume>, no. 
<issue>4539</issue>, pp. 
<fpage>1468</fpage>&#x2013;
<lpage>1474</lpage>, 
<year>1982</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-11">
<label>11</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>Z. U.</given-names> 
<surname>Malik</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>A. K.</given-names> 
<surname>Abdullah</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>B.</given-names> 
<surname>Dumitru</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>An efficient numerical technique for a new fractional tuberculosis model with nonsingular derivative operator</article-title>,&#x201D; 
<source>Journal of Taibah University for Science</source>, vol. 
<volume>13</volume>, no. 
<issue>1</issue>, pp. 
<fpage>1147</fpage>&#x2013;
<lpage>1157</lpage>, 
<year>2019</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-12">
<label>12</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>U.</given-names> 
<surname>Rahmat</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>R.</given-names> 
<surname>Ellahi</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>M. S.</given-names> 
<surname>Sadiq</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>S. T.</given-names> 
<surname>Mohyud-Din</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>On the fractional-order model of HIV-1 infection of CD4&#x002B; T-cells under the influence of antiviral drug treatment</article-title>,&#x201D; 
<source>Journal of Taibah University for Science</source>, vol. 
<volume>14</volume>, no. 
<issue>1</issue>, pp. 
<fpage>50</fpage>&#x2013;
<lpage>59</lpage>, 
<year>2020</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-13">
<label>13</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>D.</given-names> 
<surname>Baleanu</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>A.</given-names> 
<surname>Jajarmi</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>S. S.</given-names> 
<surname>Sajjadi</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>D.</given-names> 
<surname>Mozyrska</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>A new fractional model and optimal control of a tumor-immune surveillance with non-singular derivative operator</article-title>,&#x201D; 
<source>Chaos</source>, vol. 
<volume>29</volume>, no. 
<issue>083127</issue>, pp. 
<fpage>1</fpage>&#x2013;
<lpage>15</lpage>, 
<year>2019</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-14">
<label>14</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>W. O.</given-names> 
<surname>Kermack</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>A. G.</given-names> 
<surname>Mckendrick</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Contribution to the mathematical theory of epidemics</article-title>,&#x201D; 
<source>Proceedings of the Royal Society of London. Series A</source>, vol. 
<volume>115</volume>, no. 
<issue>772</issue>, pp. 
<fpage>700</fpage>&#x2013;
<lpage>721</lpage>, 
<year>1927</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-15">
<label>15</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>P. B.</given-names> 
<surname>Dhandapani</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>D.</given-names> 
<surname>Baleanu</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>J.</given-names> 
<surname>Thippan</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>V.</given-names> 
<surname>Sivakumar</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Fuzzy type RK4 solutions to fuzzy hybrid retarded delay differential equations</article-title>,&#x201D; 
<source>Frontiers in Physics</source>, vol. 
<volume>7</volume>, pp. 
<fpage>168</fpage>, 
<year>2019</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-16">
<label>16</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>D. P.</given-names> 
<surname>Bharathi</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>T.</given-names> 
<surname>Jayakumar</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>S.</given-names> 
<surname>Vinoth</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Numerical solution of fuzzy multiple hybrid single retarded delay differential equations</article-title>,&#x201D; 
<source>International Journal of Recent Technology and Engineering</source>, vol. 
<volume>8</volume>, no. 
<issue>3</issue>, pp. 
<fpage>1946</fpage>&#x2013;
<lpage>1949</lpage>, 
<year>2019</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-17">
<label>17</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>D. P.</given-names> 
<surname>Bharathi</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>T.</given-names> 
<surname>Jayakumar</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>S.</given-names> 
<surname>Vinoth</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Numerical Solution of fuzzy multiple hybrid single neutral delay differential equations</article-title>,&#x201D; 
<source>International Journal of Scientific &#x0026; Technology Research</source>, vol. 
<volume>8</volume>, no. 
<issue>9</issue>, pp. 
<fpage>520</fpage>&#x2013;
<lpage>523</lpage>, 
<year>2019</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-18">
<label>18</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>T.</given-names> 
<surname>Jayakumar</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>A.</given-names> 
<surname>Parivallal</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>D. P.</given-names> 
<surname>Bharathi</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Numerical solution of fuzzy delay differential equations by fourth order Runge-Kutta method</article-title>,&#x201D; 
<source>Advances in Fuzzy Sets and Systems</source>, vol. 
<volume>21</volume>, no. 
<issue>2</issue>, pp. 
<fpage>135</fpage>&#x2013;
<lpage>161</lpage>, 
<year>2016</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-19">
<label>19</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>D. P.</given-names> 
<surname>Bharathi</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>T.</given-names> 
<surname>Jayakumar</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>S.</given-names> 
<surname>Vinoth</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Numerical solution of fuzzy mixed delay differential equations via Runge-Kutta method of order four</article-title>,&#x201D; 
<source>International Journal of Applied Engineering Research</source>, vol. 
<volume>14</volume>, no. 
<issue>3</issue>, pp. 
<fpage>70</fpage>&#x2013;
<lpage>74</lpage>, 
<year>2019</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-20">
<label>20</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>K.</given-names> 
<surname>Abodayeh</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>M. S.</given-names> 
<surname>Arif</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>A.</given-names> 
<surname>Raza</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>M.</given-names> 
<surname>Rafiq</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>M.</given-names> 
<surname>Bibi</surname></string-name> <etal>et al.</etal>
</person-group><italic>,</italic> &#x201C;
<article-title>Numerical techniques for stochastic foot and mouth diseases with impact of vaccination</article-title>,&#x201D; 
<source>Advances in Difference Equations</source>, vol. 
<volume>2508</volume>, no. 
<issue>1</issue>, pp. 
<fpage>1</fpage>&#x2013;
<lpage>14</lpage>, 
<year>2020</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-21">
<label>21</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>M. A.</given-names> 
<surname>Khan</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>M.</given-names> 
<surname>Ismail</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>S.</given-names> 
<surname>Ullah</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>M.</given-names> 
<surname>Farhen</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Fractional order SIR model with generalized incidence rate</article-title>,&#x201D; 
<source>AIMS Mathematics</source>, vol. 
<volume>5</volume>, no. 
<issue>3</issue>, pp. 
<fpage>1856</fpage>&#x2013;
<lpage>1880</lpage>, 
<year>2020</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-22">
<label>22</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>A.</given-names> 
<surname>Harir</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>S.</given-names> 
<surname>Melliani</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>H. E.</given-names> 
<surname>Harfi</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>L. S.</given-names> 
<surname>Chadli</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Variational iteration method and differential transformation method for solving the SEIR Epidemic Model</article-title>,&#x201D; 
<source>International Journal of Differential Equations</source>, vol. 
<volume>2020</volume>, pp. 
<fpage>1</fpage>&#x2013;
<lpage>7</lpage>, 
<comment>Article ID. 3521936</comment>, 
<year>2020</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-23">
<label>23</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>A.</given-names> 
<surname>Ullah</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>T.</given-names> 
<surname>Abdeljawad</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>S.</given-names> 
<surname>Ahmad</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>K.</given-names> 
<surname>Shah</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Study of a fractional-order epidemic model of childhood diseases</article-title>,&#x201D; 
<source>Journal of Function Spaces</source>, vol. 
<volume>2020</volume>, pp. 
<fpage>1</fpage>&#x2013;
<lpage>8</lpage>, 
<comment>Article ID. 5895310</comment>, 
<year>2020</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-24">
<label>24</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>S.</given-names> 
<surname>Kumar</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>A.</given-names> 
<surname>Ahmadian</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>R.</given-names> 
<surname>Kumar</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>D.</given-names> 
<surname>Kumar</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>J.</given-names> 
<surname>Singh</surname></string-name> <etal>et al.</etal>
</person-group><italic>,</italic> &#x201C;
<article-title>An efficient numerical method for fractional SIR epidemic model of infectious disease by using Bernstein wavelets</article-title>,&#x201D; 
<source>Mathematics</source>, vol. 
<volume>8</volume>, no. 
<issue>558</issue>, pp. 
<fpage>1</fpage>&#x2013;
<lpage>22</lpage>, 
<year>2020</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-25">
<label>25</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>S.</given-names> 
<surname>Vinoth</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>T.</given-names> 
<surname>Jayakumar</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>D. P.</given-names> 
<surname>Bharathi</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Stability analysis of a mathematical model for the dynamics of HIV infection with cure rate</article-title>,&#x201D; 
<source>International Journal of Applied Engineering Research</source>, vol. 
<volume>14</volume>, no. 
<issue>3</issue>, pp. 
<fpage>87</fpage>&#x2013;
<lpage>90</lpage>, 
<year>2019</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-26">
<label>26</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>P. B.</given-names> 
<surname>Dhandapani</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>D.</given-names> 
<surname>Baleanu</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>J.</given-names> 
<surname>Thippan</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>V.</given-names> 
<surname>Sivakumar</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>On stiff, fuzzy IRD-14 day average transmission model of COVID-19 pandemic disease</article-title>,&#x201D; 
<source>AIMS Bioengineering</source>, vol. 
<volume>7</volume>, no. 
<issue>4</issue>, pp. 
<fpage>208</fpage>&#x2013;
<lpage>223</lpage>, 
<year>2020</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-27">
<label>27</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>M.</given-names> 
<surname>Naveed</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>D.</given-names> 
<surname>Baleanu</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>M.</given-names> 
<surname>Rafiq</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>A.</given-names> 
<surname>Raza</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>A. H.</given-names> 
<surname>Soori </surname></string-name> <etal>et al.</etal>
</person-group><italic>,</italic> &#x201C;
<article-title>Dynamical behaviour and sensitivity analysis of a delayed coronavirus epidemic model</article-title>,&#x201D; 
<source>CMC</source>, vol. 
<volume>65</volume>, no. 
<issue>1</issue>, pp. 
<fpage>225</fpage>&#x2013;
<lpage>241</lpage>, 
<year>2020</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-28">
<label>28</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>A. J.</given-names> 
<surname>Kucharski</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>T. W.</given-names> 
<surname>Russell</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>C.</given-names> 
<surname>Diamond</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>Y.</given-names> 
<surname>Liu</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>J. </given-names> 
<surname>Edmunds</surname></string-name> <etal>et al.</etal>
</person-group><italic>,</italic> &#x201C;
<article-title>Early dynamics of transmission and control of COVID-19: A mathematical modeling study</article-title>,&#x201D; 
<source>Lancet Infectious Diseases</source>, vol. 
<volume>11</volume>, no. 
<issue>2</issue>, pp. 
<fpage>1</fpage>&#x2013;
<lpage>17</lpage>, 
<year>2020</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-29">
<label>29</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>C.</given-names> 
<surname>Yang</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>J.</given-names> 
<surname>Wang</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>A mathematical model for the novel coronavirus epidemic in Wuhan</article-title>,&#x201D; 
<source>China Mathematical Biosciences and Engineering</source>, vol. 
<volume>17</volume>, no. 
<issue>3</issue>, pp. 
<fpage>2708</fpage>&#x2013;
<lpage>2724</lpage>, 
<year>2020</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-30">
<label>30</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>Y.</given-names> 
<surname>Belgaid</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>M.</given-names> 
<surname>Helal</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>E.</given-names> 
<surname>Venturino</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Analysis of a model for coronavirus spread</article-title>,&#x201D; 
<source>Mathematics</source>, vol. 
<volume>8</volume>, no. 
<issue>820</issue>, pp. 
<fpage>1</fpage>&#x2013;
<lpage>30</lpage>, 
<year>2020</year>.</mixed-citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>