Mathematical modeling, sensitivity analysis, and optimal control of students awareness in mathematics education
0 visualizações desta ficha 0 acessos ao texto completo Contagem real do Portal desde 25/09/2026; tráfego comum, sem testes; quem desativa o rastreamento no navegador não é contado.
Resumo
This article presents a continuous-time mathematical model, EFSMK, integrating various educational categories, serving as a valuable tool for understanding students interactions with mathematics. The paper begins by exploring the necessary preliminaries to describe the model. Subsequently, we examine the model’s well-posedness, focusing on the positivity and boundedness of solutions. The basic reproduction number is then derived using the next-generation matrix method. The model exhibits two stable states: the mathematics-free equilibrium point and the learning equilibrium point for students who struggle with mathematics. The study shows that when the basic reproduction number is less than one, the mathematics-free equilibrium point is globally asymptotically stable. Conversely, when the basic reproduction number exceeds one, the learning equilibrium point for students who struggle with mathematics is globally asymptotically stable. Numerical simulations validate the theoretical findings. In the last part of the paper, we present a structured model involving two distinct strategies aimed at improving the mathematical skills of students who encounter difficulties in this subject. The first strategy consists of offering individualized or small-group tutoring sessions, focusing on challenging topics and using alternative teaching methods. The second strategy entails adjusting the overall program and pedagogical approach to better respond to diverse learning needs. This approach uses Pontryagin’s maximum principle and iterative analysis to determine optimal controls. The effectiveness of these strategies is evaluated using numerical simulations in various scenarios.
Dados da obra
- Tipo
- Artigo
- Periódico
- Partial Differential Equations in Applied Mathematics, v. 11, p. 100795
- Editora
- Elsevier BV
- Ano
- 2024 (2024-07-14)
- Idioma
- en
- Palavras-chave
- mathematics education; mathematical modeling of learning; basic reproduction number; global asymptotic stability; sensitivity analysis; optimal control; Pontryagin maximum principle; small-group tutoring; personalized tutoring; teaching methods
- Temas
- Modelagem Matemática
- DOI
- 10.1016/j.padiff.2024.100795
- ISSN
- 2666-8181
- Licença
- cc-by-nc-nd
- Acesso
- Acesso aberto
- Fontes
- OpenAlex
- Na Biblioteca desde
- 01/10/2026 · verificada em 03/10/2026
Como citar
ABNT
BHIH, Amine El et al.. Mathematical modeling, sensitivity analysis, and optimal control of students awareness in mathematics education. Partial Differential Equations in Applied Mathematics, v. 11, p. 100795, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.padiff.2024.100795.
APA
Bhih, A. E., Benfatah, Y., Hassouni, H., Balatif, O., & Rachik, M. (2024). Mathematical modeling, sensitivity analysis, and optimal control of students awareness in mathematics education. Partial Differential Equations in Applied Mathematics, 11, 100795. https://doi.org/10.1016/j.padiff.2024.100795
BibTeX
@article{bhih2024,
author = {Bhih, Amine El and Benfatah, Youssef and Hassouni, Habib and Balatif, Omar and Rachik, Mostafa},
title = {Mathematical modeling, sensitivity analysis, and optimal control of students awareness in mathematics education},
year = {2024},
journal = {Partial Differential Equations in Applied Mathematics},
volume = {11},
pages = {100795},
publisher = {Elsevier BV},
doi = {10.1016/j.padiff.2024.100795},
language = {en}
}RIS
TY - JOUR AU - Bhih, Amine El AU - Benfatah, Youssef AU - Hassouni, Habib AU - Balatif, Omar AU - Rachik, Mostafa TI - Mathematical modeling, sensitivity analysis, and optimal control of students awareness in mathematics education PY - 2024 JO - Partial Differential Equations in Applied Mathematics VL - 11 SP - 100795 DO - 10.1016/j.padiff.2024.100795 LA - en ER -
Referência gerada automaticamente a partir dos metadados das fontes; confira com o documento original. Baixar BibTeX · Baixar RIS
Obras relacionadas
Obras do acervo corrente com mais temas em comum.
-
EPISTEMOLOGIA DO SENTIR: DISCUTINDO A APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA A PARTIR DO POSTULADO "FAZ SENTIDO SE SENTIR"
Revista Dynamis, v. 32, n. 1 · DOI 10.7867/1982-48662026e12953
Download disponível Baixar PDF na fonte: EPISTEMOLOGIA DO SENTIR: DISCUTINDO A APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA A PARTIR DO POSTULADO "FAZ SENTIDO SE SENTIR" (abre em nova aba) Acessar texto completo: EPISTEMOLOGIA DO SENTIR: DISCUTINDO A APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA A PARTIR DO POSTULADO "FAZ SENTIDO SE SENTIR" (abre em nova aba) -
A modelagem matemática reversa como dispositivo de formação docente
Em Teia | Revista de Educação Matemática e Tecnológica Iberoamericana, v. 17, n. 2 · DOI 10.51359/2177-9309.2026.269508
-
Uma investigação fenomenológica sobre a contextualização na modelagem matemática
Educação Matemática Pesquisa Revista do Programa de Estudos Pós-Graduados em Educação Matemática, v. 28 · DOI 10.23925/1983-3156.2026.v28.e69965
-
Modelagem matemática de Transformações Gasosas: Uma Análise Sob a Perspectiva dos Registros de Representação Semiótica
Revista Eletrônica de Educação Matemática, v. 21 · DOI 10.5007/1981-1322.2026.e109832
Download disponível Baixar PDF na fonte: Modelagem matemática de Transformações Gasosas: Uma Análise Sob a Perspectiva dos Registros de Representação Semiótica (abre em nova aba) Acessar texto completo: Modelagem matemática de Transformações Gasosas: Uma Análise Sob a Perspectiva dos Registros de Representação Semiótica (abre em nova aba) -
Ethnomathematics for sustainable and culturally responsive mathematics education in Ghana: An ethnographic exploration
Sustainable Education and Digital Transformation · DOI 10.33902/sedt.202635703
Download disponível Baixar PDF na fonte: Ethnomathematics for sustainable and culturally responsive mathematics education in Ghana: An ethnographic exploration (abre em nova aba) Acessar texto completo: Ethnomathematics for sustainable and culturally responsive mathematics education in Ghana: An ethnographic exploration (abre em nova aba)