Modelo epidémico fraccional Hilfer-Katugampola para la propagación de malware con control óptimo

El aumento de usuarios de Internet en todo el mundo se puede atribuir a los avances realizados en la red mundial. Los ataques de malware causan pérdida de datos, destrucción de hardware y grandes pérdidas financieras. Como resultado, esta investigación crea un novedoso modelo dinámico compartimental matemático que, bajo supuestos de red de tamaño fijo y dinámico, puede ser utilizado para predecir con precisión los brotes de malware. Los procesos de modelado dividieron la red en siete estados distintos y consideraron las diversas maneras en que los usuarios de Internet interactuaron con enlaces potencialmente peligrosos. Se empleó el operador fraccional Hilfer-Katugampola para obtener los estados variados de las redes. La existencia, unicidad, equilibrio y estabilidad de los modelos proporcionados son examinados exhaustivamente. Luego, se implementa el mejor plan de control para cada topología de red. Los objetivos de los controladores son minimizar los costos de pérdida de datos debido a infecciones, rastreo de malware y mejoras en la concienciación pública. Finalmente, confirmamos los resultados teóricos al observar la propagación de malware utilizando simulaciones numéricas. Los resultados demostraron la efectividad de las medidas de control impuestas para mantener los objetivos necesarios de gestión de infecciones de malware.