<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3-mathml3.dtd">
<article xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" dtd-version="1.3" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Neuroinform.</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Frontiers in Neuroinformatics</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Neuroinform.</abbrev-journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">1662-5196</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fninf.2026.1748481</article-id>
<article-version article-version-type="Version of Record" vocab="NISO-RP-8-2008"/>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>A Physics Informed Neural Network (PINN) framework for fractional order modeling of Alzheimer&#x00027;s disease</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Mehmood</surname> <given-names>Adnan</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Visualization" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/visualization/">Visualization</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Conceptualization" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/conceptualization/">Conceptualization</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; original draft" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/">Writing &#x2013; original draft</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; review &amp; editing" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/">Writing &#x2013; review &#x00026; editing</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Investigation" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/">Investigation</role>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/3369774"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Farman</surname> <given-names>Muhammad</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2"><sup>2</sup></xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff3"><sup>3</sup></xref>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Conceptualization" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/conceptualization/">Conceptualization</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Visualization" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/visualization/">Visualization</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Methodology" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/">Methodology</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Investigation" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/">Investigation</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; review &amp; editing" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/">Writing &#x2013; review &#x00026; editing</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; original draft" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/">Writing &#x2013; original draft</role>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2614728"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Afzal</surname> <given-names>Farkhanda</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff4"><sup>4</sup></xref>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; original draft" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/">Writing &#x2013; original draft</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Software" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/software/">Software</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Visualization" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/visualization/">Visualization</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Investigation" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/">Investigation</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; review &amp; editing" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/">Writing &#x2013; review &#x00026; editing</role>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1105110"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Nisar</surname> <given-names>Kottakkaran Sooppy</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff5"><sup>5</sup></xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001"><sup>&#x0002A;</sup></xref>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Validation" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/validation/">Validation</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Conceptualization" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/conceptualization/">Conceptualization</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; review &amp; editing" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/">Writing &#x2013; review &#x00026; editing</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Methodology" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/">Methodology</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; original draft" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/">Writing &#x2013; original draft</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Software" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/software/">Software</role>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/809231"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Ahmed</surname> <given-names>Mohammed Altaf</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff6"><sup>6</sup></xref>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; original draft" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/">Writing &#x2013; original draft</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Resources" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/resources/">Resources</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; review &amp; editing" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/">Writing &#x2013; review &#x00026; editing</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Formal analysis" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/">Formal analysis</role>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/3107688"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Hafez</surname> <given-names>Mohamed</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff7"><sup>7</sup></xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff8"><sup>8</sup></xref>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; review &amp; editing" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/">Writing &#x2013; review &#x00026; editing</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Formal analysis" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/">Formal analysis</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Software" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/software/">Software</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; original draft" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/">Writing &#x2013; original draft</role>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2082671"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1"><label>1</label><institution>CEME, National University of Sciences and Technology (NUST)</institution>, <city>Islamabad</city>, <country country="pk">Pakistan</country></aff>
<aff id="aff2"><label>2</label><institution>Department of Mathematics, Mathematics Research Center, Near East University</institution>, <city>Northern Cyprus</city>, <country country="tr">T&#x000FC;rkiye</country></aff>
<aff id="aff3"><label>3</label><institution>Research Center of Applied Mathematics, Khazar University</institution>, <city>Baku</city>, <country country="az">Azerbaijan</country></aff>
<aff id="aff4"><label>4</label><institution>Military College of Signals (MCS), National University of Sciences and Technology (NUST)</institution>, <city>Islamabad</city>, <country country="pk">Pakistan</country></aff>
<aff id="aff5"><label>5</label><institution>Department of Mathematics, College of Science and Humanities, Prince Sattam bin Abdulaziz University</institution>, <city>Al Kharj</city>, <country country="sa">Saudi Arabia</country></aff>
<aff id="aff6"><label>6</label><institution>Department of Computer Engineering, College of Computer Engineering &#x00026; Sciences, Prince Sattam Bin Abdulaziz University</institution>, <city>Al Kharj</city>, <country country="sa">Saudi Arabia</country></aff>
<aff id="aff7"><label>7</label><institution>Faculty of Engineering and Quantity Surviving, INTI International University Colleges</institution>, <city>Nilai</city>, <country country="my">Malaysia</country></aff>
<aff id="aff8"><label>8</label><institution>Faculty of Management</institution>, <city>Shinawatra, Pathum Thani</city>, <country country="th">Thailand</country></aff>
<author-notes>
<corresp id="c001"><label>&#x0002A;</label>Correspondence: Kottakkaran Sooppy Nisar, <email xlink:href="mailto:n.sooppy@psau.edu.sa">n.sooppy@psau.edu.sa</email>; <email xlink:href="mailto:ksnisar1@gmail.com">ksnisar1@gmail.com</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2026-02-18">
<day>18</day>
<month>02</month>
<year>2026</year>
</pub-date>
<pub-date publication-format="electronic" date-type="collection">
<year>2026</year>
</pub-date>
<volume>20</volume>
<elocation-id>1748481</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>17</day>
<month>11</month>
<year>2025</year>
</date>
<date date-type="rev-recd">
<day>19</day>
<month>01</month>
<year>2026</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>20</day>
<month>01</month>
<year>2026</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#x000A9; 2026 Mehmood, Farman, Afzal, Nisar, Ahmed and Hafez.</copyright-statement>
<copyright-year>2026</copyright-year>
<copyright-holder>Mehmood, Farman, Afzal, Nisar, Ahmed and Hafez</copyright-holder>
<license>
<ali:license_ref start_date="2026-02-18">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ali:license_ref>
<license-p>This is an open-access article distributed under the terms of the <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution License (CC BY)</ext-link>. The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</license-p>
</license>
</permissions>
<abstract>
<p>This study presents a novel fractional order model of Alzheimer&#x00027;s disease (mental disorder) using the Caputo derivative to accurately capture long term memory and hereditary effects in neurodegeneration. The mathematical model incorporates key pathological constituents including neurons, amyloid beta (<italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub>), tau proteins and microglial responses, allowing detailed simulation of their dynamic interactions. Fundamental properties of the model, including positivity, boundedness, invariant regions and equilibrium points, are rigorously analyzed to ensure biological feasibility. Sensitivity analysis identifies amyloid toxicity as the most influential driver of neuronal loss underscoring its central role in AD progression. Furthermore, a Physics Informed Neural Network (PINN) is developed to approximate system dynamics from noisy observations while ensuring compliance with biological and physical constraints. Compared to standard neural networks the PINN exhibits superior accuracy and robustness especially under data scarcity. By integrating fractional calculus, optimal control and machine learning, this work advances computational modeling of Alzheimer&#x00027;s disease and offers insights into therapeutic optimization.</p></abstract>
<kwd-group>
<kwd>Alzheimer&#x00027;s disease</kwd>
<kwd>health system</kwd>
<kwd>machine learning</kwd>
<kwd>optimal control</kwd>
<kwd>Physics Informed Neural Networks</kwd>
</kwd-group>
<funding-group>
<award-group id="gs1">
<funding-source id="sp1">
<institution-wrap>
<institution>Prince Sattam bin Abdulaziz University</institution>
<institution-id institution-id-type="doi" vocab="open-funder-registry" vocab-identifier="10.13039/open_funder_registry">10.13039/100009392</institution-id>
</institution-wrap>
</funding-source>
<award-id rid="sp1">(PSAU/2025/01/38405)</award-id>
</award-group>
<funding-statement>The author(s) declared that financial support was received for this work and/or its publication. The authors extend their appreciation to Prince Sattam bin Abdulaziz University for funding this research work through the project number (PSAU/2025/01/38405).</funding-statement>
</funding-group>
<counts>
<fig-count count="18"/>
<table-count count="4"/>
<equation-count count="95"/>
<ref-count count="37"/>
<page-count count="23"/>
<word-count count="9083"/>
</counts>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec sec-type="intro" id="s1">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>Fractional order modeling extends traditional integer-order differential equations by incorporating memory and nonlocal dynamics via Caputo or Riemann-Liouville derivatives. Such models integrate the entire history of a process, not just its current state, enabling accurate depiction of delayed responses, long-term persistence and power-law anomalous behaviors. In epidemiology, this approach has enhanced compartmental models like SIR and SEIR, notably in measles transmission, where Caputo-based formulations improve alignment with known incubation periods and long-tail dynamics (<xref ref-type="bibr" rid="B6">Angstmann et al., 2016</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B5">2015</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B2">Akuka et al., 2024</xref>). Similarly, fractional SEIRD models for COVID-19 incorporate vaccination, quarantine (<xref ref-type="bibr" rid="B8">Bilgil et al., 2022</xref>) and reinfection with memory effects, yielding stronger predictive power and dynamic control insights studeid in <xref ref-type="bibr" rid="B14">Hussain et al. (2025)</xref>.</p>
<p>In cancer modeling, tumor-immune system dynamics under therapeutic interventions have been enriched using fractal fractional derivatives, capturing immune memory, boundedness and stability in ways inaccessible to integer-order frameworks (<xref ref-type="bibr" rid="B22">Nisar et al., 2024a</xref>). Parallel advances in fractional pharmacokinetics highlight how drugs exhibiting irregular accumulation and non-exponential decay require fractional kinetics to model their distribution and clearance effectively, informing dosing strategies and toxicity avoidance (<xref ref-type="bibr" rid="B30">Sopasakis et al., 2019</xref>). Viscoelastic behavior in biological tissues&#x02013;especially in immune cells like macrophages&#x02013;also benefits from fractional modeling: the fractional Kelvin-Voigt model more accurately mirrors viscoelastic response and drug-induced cytoskeletal changes than integer counterparts, offering enhanced diagnostic and therapeutic characterization (<xref ref-type="bibr" rid="B33">Vo and Ekpenyong, 2022</xref>). Together, these applications motivate fractional approaches for chronic, history-dependent diseases such as Alzheimer&#x00027;s, where multi-scale interactions among amyloid aggregation, tau pathology, microglial activation and neuronal degradation unfold over long time horizons. A recent fractal fractional Caputo model for AD dynamics rigorously establishes existence, uniqueness and Ulam-Hyers stability and uses fractional Adams-Bashforth schemes that outperform integer-order simulations in reproducing memory-driven trajectories (<xref ref-type="bibr" rid="B34">Yadav et al., 2024</xref>). Some more applications and time fractional effect in sense of memory discuses for system (<xref ref-type="bibr" rid="B36">Zhou and Zhang, 2020</xref>) and aortic aneurysm (AAA) phenomena studied (<xref ref-type="bibr" rid="B32">Sumelka et al., 2020</xref>). Despite their theoretical appeal, numerical and data-driven modeling of fractional systems remains challenging due to the nonlocality of fractional operators, which limits classical solvers and complicates efficient parameter inference. Traditional discretization methods (e.g., finite differences and spectral methods) become expensive and memory-intensive when capturing nonlocal history terms over long time intervals. To address these limitations, Physics Informed Neural Networks (PINNs) embed known differential equations into neural network training by enforcing governing equations as residuals in the loss function, enabling accurate solutions even with scarce or noisy data while avoiding expensive mesh generation and grid-based methods (<xref ref-type="bibr" rid="B26">Raissi et al., 2019</xref>). Recent surveys highlight substantial methodological progress in PINNs such as hybrid optimization schemes, adaptive sampling techniques and multi-PDE frameworks, establishing them as versatile and effective methods for tackling both forward and inverse PDE problems across a wide range of scientific applications (<xref ref-type="bibr" rid="B35">Zhang et al., 2025</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B10">Farea et al., 2025a</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B18">Li, 2025</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B15">Kharazmi and Zayernouri, 2021</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B20">Murari et al., 2025</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B27">Rodrigues, 2024</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B28">Shaier et al., 2021</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B11">Farea et al., 2025b</xref>). Recent advances in fractional modeling and numerical solution techniques have demonstrated the benefits of fractional calculus for capturing memory and nonlocal effects in complex systems. For example, analytical and numerical methods for nonlinear fractional reaction-diffusion equations, such as those arising in blood flow modeling via Laplace-Residual Power Series methods have been developed to efficiently approximate solutions that would be challenging for classical approaches (<xref ref-type="bibr" rid="B4">Ali et al., 2025b</xref>). Fractional differential equations have also been applied to brain metabolite dynamics in circadian rhythm models where Caputo-Fabrizio derivatives and series solution techniques provide existence, uniqueness and convergence results beyond integer-order formulations (<xref ref-type="bibr" rid="B37">Ziada and Botros, 2025</xref>). In addition, fractional calculus has been used to model nonlinear, multi-dimensional DNA systems, highlighting how fractional models can effectively capture long-range interactions and memory effects that are absent in integer order descriptions (<xref ref-type="bibr" rid="B3">Ali et al., 2025a</xref>). The theoretical and numerical developments in these works support the use of fractional models and motivate the incorporation of classical fractional solvers as benchmarks in data-driven methods such as PINNs.</p>
<p>PINNs have been effectively applied to epidemic models such as SIR and SIRD, accurately inferring both state trajectories and time varying transmission rates from noisy outbreak data (<xref ref-type="bibr" rid="B19">Millevoi et al., 2023</xref>). Fractional extensions of PINNs further advance this framework by embedding fractional derivatives directly into the loss function, enabling representation of memory effects inherent in fractional PDEs. For example, PINN formulations have been used to solve time fractional Black-Scholes and related fractional diffusion equations by integrating non-integer operators into network residuals (<xref ref-type="bibr" rid="B23">Nuugulu et al., 2025</xref>). Other recent work explores enhanced PINN variants for &#x003B2;-conformable fractional differential equations, showing that specialized architecture variants like NRPINN can improve solution quality without domain discretization (<xref ref-type="bibr" rid="B9">Bulut and Yigider, 2025</xref>). Moreover, expanded PINN capabilities across biological and epidemiological dynamical systems illustrate the versatility of physics informed approaches when applied to ODEs and coupled systems characterized by known governing laws (<xref ref-type="bibr" rid="B11">Farea et al., 2025b</xref>). Nevertheless, critical limitations remain in existing PINN and fractional PINN approaches:</p>
<p>Automatic differentiation cannot directly compute nonlocal fractional operators, which will requires numerical discretization, auxiliary grids or transform techniques that increase complexity and cost, particularly in time fractional problems (<xref ref-type="bibr" rid="B23">Nuugulu et al., 2025</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B9">Bulut and Yigider, 2025</xref>).</p>
<p>Conventional training of PINNs can exhibit uneven optimization among the different loss components (physics residuals, observational data and boundary/initial conditions), which may cause training to stall or converge to suboptimal solutions. While recent studies introduce adaptive loss-weighting and sampling schemes to address this, more comprehensive methodological advances are still an unresolved research problem (<xref ref-type="bibr" rid="B10">Farea et al., 2025a</xref>) and some applications related problem is given in <xref ref-type="bibr" rid="B17">Lawal et al. (2022)</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">Sopasakis and Kalliadasis (2019)</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B31">Srivastava (2024)</xref>, and <xref ref-type="bibr" rid="B12">Farea et al. (2025c)</xref>.</p>
<p>Techniques using Monte Carlo sampling or structured sampling modules can reduce grid dependence, but often at the cost of estimator variance and sensitivity to hyperparameters, which limits robustness in large scale, high dimensional systems (<xref ref-type="bibr" rid="B1">Ahmad et al., 2025</xref>).</p>
<p>Many existing fractional PINN studies focus on specialized PDEs or prototype systems, rather than unified, scalable frameworks capable of handling multi scale biological systems with intertwined memory effects and noisy observational data, such as those found in Alzheimer&#x00027;s progression.</p>
<p>These limitations underscore the need for robust and scalable fractional PINN frameworks that can efficiently balance physics and data objectives, improve training stability and enable reliable parameter inference even under data scarcity. To bridge these gaps, foundational and emerging studies collectively underscore the adaptability and strength of PINNs in modeling complex dynamical systems, ranging from epidemic scenarios to tumor progression and systems biology. PINNs unite mechanistic knowledge and data driven learning with fractional, time varying and multi phase dynamics making them an ideal tool for realistic disease modeling across domains.</p>
<p>The structure of this paper is organized as follows. In Section 2, we introduce the mathematical preliminaries of fractional calculus and present the physics informed neural network (PINN) framework used to approximate fractional-order dynamical systems. Section 3 formulates the proposed fractional-order Alzheimer&#x00027;s disease model and provides a detailed theoretical analysis, including positivity, boundedness, existence, uniqueness, equilibrium points and stability properties. Section 4 presents sensitivity analysis and numerical simulations that illustrate the influence of key biological parameters and fractional order on disease progression. In Section 5, a fractional PINN-based optimal control framework is developed and its performance is analyzed. In addition, the proposed fractional PINN is benchmarked against a classical Gr&#x000FC;nwald Letnikov numerical solver to verify its ability to reproduce controlled fractional dynamics. Finally, the concluding section summarizes the findings and gives potential directions for future research.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<label>2</label>
<title>Mathematical framework: Physics Informed Neural Networks</title>
<p>We consider a system of nonlinear ordinary or fractional differential equations governing the evolution of biological or physical quantities. Let <inline-formula><mml:math id="M1"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denote the temporal domain of interest and let <italic>u</italic>(<italic>t</italic>) &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>n</italic></sup> represent the vector of state variables (e.g., neuronal population, amyloid-&#x003B2; concentration, etc.). The general form of the governing system is given by:</p>
<disp-formula id="EQ1"><mml:math id="M2"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(1)</label></disp-formula>
<p>with initial condition:</p>
<disp-formula id="EQ2"><mml:math id="M3"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(2)</label></disp-formula>
<p>Here:</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p><inline-formula><mml:math id="M4"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a (possibly nonlinear) differential operator parameterized by &#x003B8;,</p></list-item>
<list-item><p><inline-formula><mml:math id="M5"><mml:mrow><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mi>C</mml:mi></mml:mmultiscripts><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the Caputo fractional derivative of order &#x003C3; &#x02208; (0, 1],</p></list-item>
<list-item><p>&#x003B8; is a set of known or learnable parameters.</p></list-item>
</list>
<p>Definition 2.1. A Physics Informed Neural Network (PINN) is a neural network <inline-formula><mml:math id="M6"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> with parameters &#x003D5;, trained to approximate the true solution <italic>u</italic>(<italic>t</italic>) such that:</p>
<list list-type="order">
<list-item><p>It minimizes the discrepancy with available data,</p></list-item>
<list-item><p>It satisfies the governing differential equation(s).</p></list-item>
</list>
<list list-type="bullet">
<list-item><p><inline-formula><mml:math id="M7"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02282;</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>D</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be the set of data points,</p></list-item>
<list-item><p><inline-formula><mml:math id="M8"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02282;</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>D</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be the set of collocation points.</p></list-item>
</list>
<p>The total loss function used to train <italic>u</italic><sub>&#x003D5;</sub> is:</p>
<disp-formula id="EQ3"><mml:math id="M9"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">data</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">phys</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">phys</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(3)</label></disp-formula>
<p>where:</p>
<disp-formula id="EQ4"><mml:math id="M10"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">data</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mo stretchy='true'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">obs</mml:mtext></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(4)</label></disp-formula>
<disp-formula id="EQ5"><mml:math id="M11"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">phys</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mo stretchy='true'>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>F</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(5)</label></disp-formula>
<p>and &#x003BB;<sub>phys</sub> &#x0003E; 0 is a regularization parameter.</p>
<p>Remark 1. In practice, the Caputo derivative is approximated numerically using a discrete convolution formula such as the Gr&#x000FC;nwald-Letnikov scheme:</p>
<disp-formula id="EQ6"><mml:math id="M12"><mml:mrow><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mi>C</mml:mi></mml:mmultiscripts><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math><label>(6)</label></disp-formula>
<p>where:</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p>&#x00394;<italic>t</italic> is the time step size,</p></list-item>
<list-item><p><inline-formula><mml:math id="M13"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>k</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are fractional weights,</p></list-item>
<list-item><p><inline-formula><mml:math id="M14"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>k</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list>
<p>This allows the PINN to model nonlocal memory effects present in biological systems.</p>
<p>Definition 2.2. The residual function evaluated at the collocation point <inline-formula><mml:math id="M15"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is given by:</p>
<disp-formula id="EQ7"><mml:math id="M16"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>R</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>F</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(7)</label></disp-formula>
<p>The physics loss term is then defined as:</p>
<disp-formula id="EQ8"><mml:math id="M17"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">phys</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>R</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(8)</label></disp-formula>
<p>Remark 2. Under the activation functions (e.g., tanh, ReLU), neural networks are universal function approximators. Thus, given sufficient, <italic>u</italic><sub>&#x003D5;</sub>(<italic>t</italic>) can approximate the true solution <italic>u</italic>(<italic>t</italic>) arbitrarily well, provided that the optimization landscape is well conditioned.</p>
<p>Definition 2.3. (<xref ref-type="bibr" rid="B16">Kilbas et al., 2006</xref>) Assume that [<italic>a, b</italic>] &#x02282; &#x0211D;. Then the fractional integral of order &#x003C3; for <italic>g</italic> &#x02208; <italic>L</italic><sup>1</sup>([<italic>a, b</italic>], &#x0211D;) can be written as:</p>
<disp-formula id="EQ9"><mml:math id="M18"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>t</italic> &#x0003E; 0, &#x003C3; &#x0003E; 0 and integral on the right side is point-wise defined on &#x0211D;<sup>&#x0002B;</sup>, &#x0211D;<sup>&#x0002B;</sup> &#x0003D; [0, &#x0221E;).</p>
<p>Definition 2.4. (<xref ref-type="bibr" rid="B25">Podlubny, 1999</xref>) Let <italic>g</italic> be a continuous function on [0, <italic>T</italic>]. The derivative of Caputo can be written as</p>
<disp-formula id="EQ10"><mml:math id="M19"><mml:mrow><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>C</mml:mi></mml:mmultiscripts><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>n</italic> &#x0003D; &#x0230A;&#x003C3;&#x0230B;&#x0002B;1 and &#x0230A;&#x003C3;&#x0230B; be the integer of &#x003B2;. Where 0 &#x0003C; &#x003C3; &#x0003C; 1 then the Caputo derivatives will be:</p>
<disp-formula id="EQ11"><mml:math id="M20"><mml:mrow><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>C</mml:mi></mml:mmultiscripts><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Lemma 1. (<xref ref-type="bibr" rid="B7">Bansal et al., 2023</xref>) Let <italic>t</italic>&#x02265;<italic>t</italic><sub>0</sub> and let <inline-formula><mml:math id="M21"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> be a continuous function. For any &#x003C3; &#x02208; (0, 1) and any constant <italic>F</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; &#x0211D;<sup>&#x0002B;</sup>, the following inequality holds:</p>
<disp-formula id="EQ12"><mml:math id="M22"><mml:mrow><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mi>C</mml:mi></mml:mmultiscripts><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>ln</mml:mi><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mi>C</mml:mi></mml:mmultiscripts><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M23"><mml:mrow><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mi>C</mml:mi></mml:mmultiscripts></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the Caputo fractional derivative of order &#x003C3;.</p>
</sec>
<sec id="s3">
<label>3</label>
<title>Fractional order model</title>
<p>Amyloid and tau are the two primary proteins that are hypothesized to obstruct brain cell to cell communication. The amyloid beta peptide accumulates in Alzheimer&#x00027;s disease and deposits as plaques around brain vasculature and neuronal cells. This deposition is linked to a decrease in neural function, which impairs memory and cognition and affects daily functioning including speaking, writing and thinking. Once amyloid beta has accumulated to a certain degree, aberrant tau begins to surge, following the initial appearance of amyloid beta clusters. Then, a positive feedback loop takes place leading to an increase in aberrant tau and amyloid beta formation. Numerous bacteria and viruses, as well as tau tangles and amyloid beta plaques can cause neuro-inflammation. The resident innate immune cells of the central nervous system known as microglia, have the ability to trigger the activation of inflammatory pathways and change their physiological function, which can accelerate the progression of disease. Microglia are believed to become activated when harmful amyloid beta and tau proteins are present. Toxic proteins and other detritus are removed from dead and dying cells by microglia. Neuronal dysfunction, damage and loss may arise from chronic inflammation caused by microglia&#x00027;s inability to keep up with everything that needs to be cleaned.</p>
<p>The model is given by:</p>
<disp-formula id="EQ13"><mml:math id="M24"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mi>C</mml:mi></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mi>C</mml:mi></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mi>C</mml:mi></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mi>C</mml:mi></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mi>C</mml:mi></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(9)</label></disp-formula>
<p>The model parameters in <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref> represents the biologically meaningful processes governing neuronal survival, protein aggregation and immune response. Parameters such as &#x003B1;, &#x003BA; and &#x003B3; quantify the interaction strength between amyloid beta, tau protein and neuronal compartments, while &#x003B2;<sub>1</sub>, &#x003B2;<sub>2</sub> and &#x003B2;<sub>3</sub> describe microglial clearance rates of infected neurons and toxic proteins. Some parameters are assumed or estimated due to their limited availability of precise experimental measurements, however, their values are chosen within biologically plausible ranges consistent with existing literature. The small initial values assigned to amyloid beta and tau protein concentrations reflects an early stage pathological conditions and ensure physiological realism of the simulated trajectories.</p>
<table-wrap position="float" id="T1">
<label>Table 1</label>
<caption><p>Initial variables states and parameters values.</p></caption>
<table frame="box" rules="all">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Parameter</bold></th>
<th valign="top" align="left"><bold>Description</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Value</bold></th>
<th valign="top" align="left"><bold>Unit</bold></th>
<th valign="top" align="left"><bold>Source</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>F</italic><sub><italic>N</italic></sub></td>
<td valign="top" align="left">Functional brain neurons</td>
<td valign="top" align="center">0.14</td>
<td valign="top" align="left">g/ml</td>
<td valign="top" align="left"><xref ref-type="bibr" rid="B13">Hao and Friedman, 2016</xref></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>I</italic><sub><italic>N</italic></sub></td>
<td valign="top" align="left">Infected brain neurons</td>
<td valign="top" align="center">0</td>
<td valign="top" align="left">g/ml</td>
<td valign="top" align="left"><xref ref-type="bibr" rid="B13">Hao and Friedman, 2016</xref></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub></td>
<td valign="top" align="left">Amyloid beta concentration in brain</td>
<td valign="top" align="center">0.000001</td>
<td valign="top" align="left">g/ml</td>
<td valign="top" align="left"><xref ref-type="bibr" rid="B13">Hao and Friedman, 2016</xref></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>T</italic><sub>&#x003BC;</sub></td>
<td valign="top" align="left">Tau protein concentration in brain</td>
<td valign="top" align="center">0.000001</td>
<td valign="top" align="left">g/ml</td>
<td valign="top" align="left">Estimated</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>M</italic><sub>&#x003C1;</sub></td>
<td valign="top" align="left">Microglia concentration in brain</td>
<td valign="top" align="center">0.02</td>
<td valign="top" align="left">g/ml</td>
<td valign="top" align="left"><xref ref-type="bibr" rid="B13">Hao and Friedman, 2016</xref></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003A0;<sub><italic>N</italic></sub></td>
<td valign="top" align="left">Rate of neuron production in brain</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="left">-</td>
<td valign="top" align="left">Assumed</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C1;</td>
<td valign="top" align="left">Rate of Neuro degeneration from Tau protein</td>
<td valign="top" align="center">0.025</td>
<td valign="top" align="left">Per day</td>
<td valign="top" align="left"><xref ref-type="bibr" rid="B24">Petrella et al., 2019</xref></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B1;</td>
<td valign="top" align="left">Rate of Amyloid beta cascade growth in neurons</td>
<td valign="top" align="center">0.08</td>
<td valign="top" align="left">Per day</td>
<td valign="top" align="left"><xref ref-type="bibr" rid="B24">Petrella et al., 2019</xref></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003D5;<sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="left">Natural death rate of neurons in brain</td>
<td valign="top" align="center">0.02</td>
<td valign="top" align="left">per year</td>
<td valign="top" align="left">Assumed</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B2;<sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="left">Killing rate of infected neurons by Microglia</td>
<td valign="top" align="center">0.06</td>
<td valign="top" align="left">Per day</td>
<td valign="top" align="left"><xref ref-type="bibr" rid="B13">Hao and Friedman, 2016</xref></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B3;</td>
<td valign="top" align="left">Clearance of neurons by Amyloid beta</td>
<td valign="top" align="center">0.00017</td>
<td valign="top" align="left">Per day</td>
<td valign="top" align="left"><xref ref-type="bibr" rid="B13">Hao and Friedman, 2016</xref></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003D5;<sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="left">Death rate of infected neurons</td>
<td valign="top" align="center">0.00019</td>
<td valign="top" align="left">Per day</td>
<td valign="top" align="left"><xref ref-type="bibr" rid="B13">Hao and Friedman, 2016</xref></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B2;<sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="left">Clearance rate of Amyloid beta by Microglia</td>
<td valign="top" align="center">0.002</td>
<td valign="top" align="left">Per day</td>
<td valign="top" align="left"><xref ref-type="bibr" rid="B13">Hao and Friedman, 2016</xref></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>d</italic><sub>&#x003B2;</sub></td>
<td valign="top" align="left">Proteolytic degradation rate of Amyloid beta</td>
<td valign="top" align="center">9.51</td>
<td valign="top" align="left">Per day</td>
<td valign="top" align="left"><xref ref-type="bibr" rid="B13">Hao and Friedman, 2016</xref></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003BA;</td>
<td valign="top" align="left">Initiating rate of Tau protein by Amyloid beta</td>
<td valign="top" align="center">0.025</td>
<td valign="top" align="left">Per day</td>
<td valign="top" align="left"><xref ref-type="bibr" rid="B24">Petrella et al., 2019</xref></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B2;<sub>3</sub></td>
<td valign="top" align="left">Clearance rate of Tau protein by Microglia</td>
<td valign="top" align="center">0.001</td>
<td valign="top" align="left">Per day</td>
<td valign="top" align="left">Estimated</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>d</italic><sub>&#x003BC;</sub></td>
<td valign="top" align="left">Natural degradation rate of tau protein</td>
<td valign="top" align="center">0.277</td>
<td valign="top" align="left">Per day</td>
<td valign="top" align="left"><xref ref-type="bibr" rid="B13">Hao and Friedman, 2016</xref></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003D5;<sub>3</sub></td>
<td valign="top" align="left">Death rate of Microglia</td>
<td valign="top" align="center">0.015</td>
<td valign="top" align="left">Per day</td>
<td valign="top" align="left"><xref ref-type="bibr" rid="B13">Hao and Friedman, 2016</xref></td>
</tr></tbody>
</table>
</table-wrap>
<sec>
<label>3.1</label>
<title>Positivity and boundedness of solutions</title>
<p>For numerous forms of differential operators, including non-integer and integer orders, we provide a comprehensive analysis that substantiates the requirements for maintaining the positiveness of the suggested model solutions. To accomplish this, Now, define the Norm as,</p>
<disp-formula id="EQ14"><mml:math id="M25"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(10)</label></disp-formula>
<p><italic>D</italic><sub><italic>B</italic></sub> represents the domain of <italic>B</italic>. The definition given above can be used to generate the following inequality for the function <italic>F</italic><sub><italic>N</italic></sub>:</p>
<disp-formula id="EQ15"><mml:math id="M26"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>O</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(11)</label></disp-formula>
<p>This yields</p>
<disp-formula id="EQ16"><mml:math id="M27"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(12)</label></disp-formula>
<p>For the other functions:</p>
<disp-formula id="EQ17"><mml:math id="M28"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(13)</label></disp-formula>
<p>This yields</p>
<disp-formula id="EQ18"><mml:math id="M29"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(14)</label></disp-formula>
</sec>
<sec>
<label>3.2</label>
<title>Positive solutions with non local operators</title>
<p>Here, we show that solutions with non-local operators are positive for a fractional calculus model. If every initial condition is met for non-local operators, then every solution is positive. The Caputo derivative gives,</p>
<disp-formula id="EQ19"><mml:math id="M30"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(15)</label></disp-formula>
</sec>
<sec>
<label>3.3</label>
<title>Existence and uniqueness analysis</title>
<p>Now we use fixed point theory to investigate the existence and uniqueness of our model. Banach&#x00027;s contraction theorem will guaranties the model&#x00027;s singularity, whereas Schauder&#x00027;s fixed point theorem will guaranties its existence. Theorems will show that the our model has a unique solution are important since they suggest that your problem can be solved in a unique way. We can estimate a solution using numerical methods once we are certain that it exists. By using a fractional derivative for 0 &#x0003C; &#x003B7; &#x02264; 1 in the Caputo sense, system (9) can be made more generic. Let</p>
<disp-formula id="EQ20"><mml:math id="M31"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(16)</label></disp-formula>
<p>With the fractional integral and initial condition, the situation is:</p>
<disp-formula id="EQ21"><mml:math id="M32"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(17)</label></disp-formula>
<p>Let</p>
<disp-formula id="EQ22"><mml:math id="M35"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><label>(18)</label></disp-formula>
<p>Thus,</p>
<disp-formula id="EQ23"><mml:math id="M36"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(19)</label></disp-formula>
<p>Now take a Banach space with a norm &#x02118;[0, &#x0211D;] &#x0003D; &#x003C7;:</p>
<disp-formula id="EQ24"><mml:math id="M37"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(20)</label></disp-formula>
<p>Let a mapping defined as &#x025C7;: <italic>&#x003C7;</italic> &#x02192; <italic>&#x003C7;</italic></p>
<disp-formula id="EQ25"><mml:math id="M38"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x025C7;</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(21)</label></disp-formula>
<p>Furthermore, we subject a nonlinear function to the next proposition:</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p>(P1) Constants &#x003C8;<sub><italic>m</italic></sub>, &#x003C8;<sub><italic>m</italic></sub> &#x0003E; 0 exist such that</p></list-item>
</list>
<disp-formula id="EQ26"><mml:math id="M39"><mml:mrow><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math><label>(22)</label></disp-formula>
<list list-type="bullet">
<list-item><p>(P2) Every <inline-formula><mml:math id="M40"><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:math></inline-formula> has a constant <italic>L</italic><sub><italic>m</italic></sub> &#x0003E; 0 according to which</p></list-item>
</list>
<disp-formula id="EQ27"><mml:math id="M41"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(23)</label></disp-formula>
<p>Theorem 1. If the hypotheses (P1) is correct, then the system (9) has at least one solution.</p>
<p><italic>Proof</italic>. Let &#x003C7; &#x0003D; <italic>C</italic>([0, &#x003C4;], &#x0211D;<sup><italic>n</italic></sup>) with the sup-norm</p>
<disp-formula id="EQ28"><mml:math id="M42"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(24)</label></disp-formula>
<p>Assume that the nonlinear function &#x02135;:[0, &#x003C4;] &#x000D7; &#x0211D;<sup><italic>n</italic></sup> &#x02192; &#x0211D;<sup><italic>n</italic></sup> satisfies the growth and Lipschitz conditions</p>
<disp-formula id="EQ29"><mml:math id="M43"><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math><label>(25)</label></disp-formula>
<p>for all <italic>t</italic> &#x02208; [0, &#x003C4;] and &#x00398;, &#x00398;<sub>1</sub>, &#x00398;<sub>2</sub> &#x02208; &#x003C7;, where &#x003C8;<sub><italic>m</italic></sub>, <italic>L</italic> &#x02265; 0 are constants.</p>
<p>Define</p>
<disp-formula id="EQ30"><mml:math id="M44"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>max</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math><label>(26)</label></disp-formula>
<p>and let</p>
<disp-formula id="EQ31"><mml:math id="M45"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(27)</label></disp-formula>
<p>Clearly, <italic>B</italic> is closed, convex and bounded in &#x003C7;.</p>
<p>Now define the operator <inline-formula><mml:math id="M46"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:math></inline-formula> by</p>
<disp-formula id="EQ32"><mml:math id="M47"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(28)</label></disp-formula>
<p><inline-formula><mml:math id="M48"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <bold>maps</bold> <bold>B</bold> <bold>into</bold> <bold>B</bold>. For &#x00398; &#x02208; <italic>B</italic> and <italic>t</italic> &#x02208; [0, &#x003C4;],</p>
<disp-formula id="EQ33"><mml:math id="M49"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi mathvariant='script'>T</mml:mi><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(29)</label></disp-formula>
<p>by the choice of &#x003C8;. Thus, <inline-formula><mml:math id="M50"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><inline-formula><mml:math id="M51"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <bold>is continuous and relatively compact</bold>. Let <italic>t</italic><sub>1</sub>&#x0003C;<italic>t</italic><sub>2</sub> &#x02208; [0, &#x003C4;]. For &#x00398; &#x02208; <italic>B</italic>,</p>
<disp-formula id="EQ34"><mml:math id="M52"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi mathvariant='script'>T</mml:mi><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi mathvariant='script'>T</mml:mi><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(30)</label></disp-formula>
<p>As <italic>t</italic><sub>2</sub>&#x02192;<italic>t</italic><sub>1</sub>, the right-hand side tends to 0, so <inline-formula><mml:math id="M55"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:math></inline-formula> is equicontinuous on [0, &#x003C4;]. Since <inline-formula><mml:math id="M56"><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> for all <italic>t</italic>, the set <inline-formula><mml:math id="M57"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is uniformly bounded. By the Arzel&#x000E0;-Ascoli theorem <inline-formula><mml:math id="M58"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is relatively compact in &#x003C7;. Continuity of <inline-formula><mml:math id="M59"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> follows from dominated convergence.</p>
<sec>
<label>3.3.1</label>
<title>Existence of a solution</title>
<p>The operator <inline-formula><mml:math id="M60"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is continuous, maps <italic>B</italic> into a relatively compact subset of <italic>B</italic> and <italic>B</italic> is closed, bounded and convex. Hence, by <italic>Schauder&#x00027;s fixed point theorem</italic> <inline-formula><mml:math id="M61"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has at least one fixed point &#x00398;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>B</italic>. Thus, the system has at least one solution.</p>
</sec>
<sec>
<label>3.3.2</label>
<title>Uniqueness under a contraction condition</title>
<p>If the Lipschitz constant <italic>L</italic> satisfies</p>
<disp-formula id="EQ35"><mml:math id="M62"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>L</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(31)</label></disp-formula>
<p>then for &#x00398;<sub>1</sub>, &#x00398;<sub>2</sub> &#x02208; <italic>B</italic>,</p>
<disp-formula id="EQ36"><mml:math id="M63"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(32)</label></disp-formula>
<p>Taking the supremum over <italic>t</italic> &#x02208; [0, &#x003C4;] gives</p>
<disp-formula id="EQ37"><mml:math id="M64"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(33)</label></disp-formula>
<p>Thus, <inline-formula><mml:math id="M65"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a contraction. By the <italic>Banach fixed point theorem</italic> the fixed point is unique.</p>
<p>Therefore, the system has at least one solution (by Schauder&#x00027;s theorem) and under the contraction condition this solution is unique (by Banach&#x00027;s theorem).</p>
<p>Theorem 2. Assume that the system (9) has a unique solution if the conditions (P2) are satisfied.</p>
<p><italic>Proof</italic>. Assume that <inline-formula><mml:math id="M66"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Then,</p>
<disp-formula id="EQ38"><mml:math id="M67"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x025C7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>&#x025C7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x02135;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(34)</label></disp-formula>
<disp-formula id="EQ39"><mml:math id="M69"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(35)</label></disp-formula>
<p>&#x025C7; is consequently a contraction. The system (9) has a unique solution according to the Banach fixed point theorem.</p>
</sec>
</sec>
<sec>
<label>3.4</label>
<title>Equilibrium point analysis</title>
<p>In this part, the equilibrium points will be examined. The equilibrium points of the system (9) are: When <inline-formula><mml:math id="M70"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, the disease free equilibrium points (DEF) will be,</p>
<disp-formula id="EQ40"><mml:math id="M71"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="double-struck"><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(36)</label></disp-formula>
<p>If <inline-formula><mml:math id="M72"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, then <inline-formula><mml:math id="M73"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M74"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, represent the disease free equilibrium points (DEF), then,</p>
<disp-formula id="EQ41"><mml:math id="M75"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="double-struck"><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><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 stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(37)</label></disp-formula>
<p>Now, the endemic equilibrium points are:</p>
<disp-formula id="EQ42"><mml:math id="M76"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="double-struck"><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(38)</label></disp-formula>
<p>The proposed system is absolutely stable.</p>
</sec>
<sec>
<label>3.5</label>
<title>The reproduction number</title>
<p>We now compute the basic reproduction number <italic>R</italic><sub>0</sub> for the Alzheimer&#x00027;s model using the next-generation matrix method.</p>
<p>The infected states are</p>
<disp-formula id="EQ43"><mml:math id="M78"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x022A4;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>At the disease-free equilibrium (DFE), we have</p>
<disp-formula id="EQ44"><mml:math id="M79"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Linearizing the equations around the DFE gives:</p>
<disp-formula id="EQ45"><mml:math id="M80"><mml:mrow><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">inf</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>We write the system as</p>
<disp-formula id="EQ46"><mml:math id="M81"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>with</p>
<disp-formula id="EQ47"><mml:math id="M82"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">inf</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></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:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></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:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></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:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Since <italic>V</italic> is diagonal, its inverse is</p>
<disp-formula id="EQ48"><mml:math id="M83"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>diag</mml:mi><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Hence the next-generation matrix is</p>
<disp-formula id="EQ49"><mml:math id="M84"><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">inf</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></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:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The characteristic polynomial is</p>
<disp-formula id="EQ50"><mml:math id="M85"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">det</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">inf</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Thus the eigenvalues are</p>
<disp-formula id="EQ51"><mml:math id="M86"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">inf</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The spectral radius of <italic>K</italic> (the largest eigenvalue in absolute value) is</p>
<disp-formula id="EQ52"><mml:math id="M87"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">inf</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref> shows how variations in key parameters influence the basic reproduction number <italic>R</italic><sub>0</sub>, reflecting the system&#x00027;s sensitivity.</p>
<fig position="float" id="F1">
<label>Figure 1</label>
<caption><p>Three-dimensional sensitivity surfaces of the basic reproduction number <italic>R</italic><sub>0</sub> with respect to Alzheimer&#x00027;s disease model parameters, illustrating key parameter interactions, with black curves indicating the threshold <italic>R</italic><sub>0</sub> &#x0003D; 1.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0001.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Four 3D surface plots illustrate relationships between various biomedical parameters. Each plot shows R0 on the vertical axis. The first plot compares amyloid-neuron interaction and clearance rate, the second neuron production and loss, the third natural death rate and treatment rate, and the fourth infection rate and neuron loss. Color gradients indicate parameter intensity levels.</alt-text>
</graphic>
</fig>
</sec>
<sec>
<label>3.6</label>
<title>Iterative and stability analysis via Caputo operator</title>
<p>Theorem 3. Let (&#x1D509;, |&#x000B7;|) be a Banach space and &#x1D508;: <italic>&#x1D509;</italic> &#x02192; <italic>&#x1D509;</italic> be a mapping that satisfies:</p>
<disp-formula id="EQ53"><mml:math id="M88"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x1D50D;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(39)</label></disp-formula>
<p>for all <italic>m, n</italic> &#x02208; &#x1D509;, where 0 &#x02264; &#x1D50D; and 0 &#x02264; &#x003C0; &#x0003C; 1. Then &#x1D508; is Picard &#x1D508;-stable.</p>
<p>Theorem 4. Assume that &#x1D508; is a self map with the following definition:</p>
<disp-formula id="EQ54"><mml:math id="M89"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(40)</label></disp-formula>
<p>The iteration is &#x1D504;-stable in <italic>L</italic><sup>1</sup>(&#x003B1;, &#x003B2;) if the following criteria are met:</p>
<disp-formula id="EQ55"><mml:math id="M91"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>9</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>9</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1.</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(41)</label></disp-formula>
<p><italic>Proof</italic>. We examine the following for (&#x003B1;, &#x003B2;) &#x02208; &#x02115; &#x000D7; &#x02115; in order to show that &#x1D508; has a fixed point:</p>
<disp-formula id="EQ56"><mml:math id="M92"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></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:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(42)</label></disp-formula>
<disp-formula id="EQ57"><mml:math id="M94"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></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:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></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:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(43)</label></disp-formula>
<disp-formula id="EQ58"><mml:math id="M96"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></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:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(44)</label></disp-formula>
<disp-formula id="EQ59"><mml:math id="M98"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></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:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(45)</label></disp-formula>
<p>By calculating the norm of both sides of the above equations, we obtain:</p>
<disp-formula id="EQ60"><mml:math id="M100"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant='fraktur'>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi mathvariant='fraktur'>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x02112;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>E</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x02112;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(46)</label></disp-formula>
<disp-formula id="EQ61"><mml:math id="M101"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant='fraktur'>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02212;</mml:mo><mml:mi mathvariant='fraktur'>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x02112;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>E</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x02112;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(47)</label></disp-formula>
<disp-formula id="EQ62"><mml:math id="M103"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant='fraktur'>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02212;</mml:mo><mml:mi mathvariant='fraktur'>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x02112;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>E</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x02112;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(48)</label></disp-formula>
<disp-formula id="EQ63"><mml:math id="M105"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant='fraktur'>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02212;</mml:mo><mml:mi mathvariant='fraktur'>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x02112;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>E</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x02112;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(49)</label></disp-formula>
<disp-formula id="EQ64"><mml:math id="M108"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant='fraktur'>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02212;</mml:mo><mml:mi mathvariant='fraktur'>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x02112;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>E</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x02112;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(50)</label></disp-formula>
<p>Let,</p>
<disp-formula id="EQ65"><mml:math id="M109"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x02245;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x02245;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02245;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x02245;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(51)</label></disp-formula>
<p>To get the following relation:</p>
<disp-formula id="EQ66"><mml:math id="M111"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>w</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>w</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>w</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(52)</label></disp-formula>
<disp-formula id="EQ67"><mml:math id="M114"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant='fraktur'>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02212;</mml:mo><mml:mi mathvariant='fraktur'>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(53)</label></disp-formula>
<disp-formula id="EQ68"><mml:math id="M115"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>w</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>w</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>w</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(54)</label></disp-formula>
<disp-formula id="EQ69"><mml:math id="M118"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>9</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(55)</label></disp-formula>
<disp-formula id="EQ70"><mml:math id="M120"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>9</mml:mn></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(56)</label></disp-formula>
<p>Also, the convergent sequences <italic>F</italic><sub><italic>N</italic><sub>&#x003B2;</sub></sub>, <italic>I</italic><sub><italic>N</italic><sub>&#x003B2;</sub></sub>, <italic>A</italic><sub>&#x003B2;<sub>&#x003B2;</sub></sub>, <italic>T</italic><sub>&#x003BC;<sub>&#x003B2;</sub></sub> and <italic>M</italic><sub>&#x003C1;<sub>&#x003B2;</sub></sub> are bounded. Then we obtain positive constants <italic>K</italic><sub>1</sub>, <italic>K</italic><sub>2</sub>, <italic>K</italic><sub>3</sub>, <italic>K</italic><sub>4</sub> and <italic>K</italic><sub>5</sub> for all <italic>t</italic> such that</p>
<disp-formula id="EQ71"><mml:math id="M121"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>&#x02016;</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02115;</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x02115;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(57)</label></disp-formula>
<p>Then from <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ70">Equations 56</xref>&#x02013;<xref ref-type="disp-formula" rid="EQ74">60</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ75">61</xref>, we get</p>
<disp-formula id="EQ72"><mml:math id="M124"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><label>(58)</label></disp-formula>
<p>Where &#x1D534;<sub>1</sub>, &#x1D534;<sub>2</sub>, &#x1D534;<sub>3</sub>, &#x1D534;<sub>4</sub> and &#x1D534;<sub>5</sub> are functions of <inline-formula><mml:math id="M125"><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>L</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Similarly,</p>
<disp-formula id="EQ73"><mml:math id="M126"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><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>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>9</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='fraktur'><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>9</mml:mn></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(59)</label></disp-formula>
<p>Where</p>
<disp-formula id="EQ74"><mml:math id="M127"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>9</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>9</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</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:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1.</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(60)</label></disp-formula>
<p>As &#x1D508; has a fixed point and using <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ76">Equations 62</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ90">63</xref>, let</p>
<disp-formula id="EQ75"><mml:math id="M128"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</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:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(61)</label></disp-formula>
<disp-formula id="EQ76"><mml:math id="M129"><mml:mrow><mml:mi>&#x02111;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>9</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mn>9</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant='fraktur'>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><label>(62)</label></disp-formula>
<p>This completes the proof.</p>
</sec>
<sec>
<label>3.7</label>
<title>Local stability analysis</title>
<p>Definition 3.1. The Hartman-Grobman theorem states that if the linearization of the equations produces no zero or imaginary eigenvalues, then there is a continuous function with a continuous inverse in the region of this point into &#x0211D;<sup><italic>n</italic></sup>.</p>
<p>The Jacobian matrix of the model (<italic>F</italic><sub><italic>N</italic></sub>, <italic>I</italic><sub><italic>N</italic></sub>, <italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub>, <italic>T</italic><sub>&#x003BC;</sub>) is given by:</p>
<disp-formula id="EQ77"><mml:math id="M130"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></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:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></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:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>All of the eigenvalues, which are calculated using Maple software, were found to have negative real values after verification. Thus, the equilibrium point can be considered locally stable.</p>
</sec>
<sec>
<label>3.8</label>
<title>Global stability analysis using Lyapunov function</title>
<p>Theorem 5. Consider the Alzheimer&#x00027;s fractional order system with the endemic equilibrium</p>
<disp-formula id="EQ78"><mml:math id="M131"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="double-struck"><mml:mi>E</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>If the condition</p>
<disp-formula id="EQ79"><mml:math id="M132"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>holds, then the equilibrium <italic>E</italic><sup>&#x0002A;</sup> is globally asymptotically stable in the invariant region.</p>
<p><italic>Proof</italic>. Assume the Volterra-type Lyapunov function:</p>
<disp-formula id="EQ80"><mml:math id="M133"><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Assuming the positive constants <italic>L</italic><sub><italic>i</italic></sub>, <italic>i</italic> &#x0003D; 1, 2, 3, 4, 5 and replacing <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ67">Equation 53</xref> in the system, Lemma 1 can be applied.</p>
<disp-formula id="EQ81"><mml:math id="M134"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mi>C</mml:mi></mml:mmultiscripts><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Now, modify the preceding formula&#x00027;s derivative to obtain:</p>
<disp-formula id="EQ82"><mml:math id="M135"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mi>C</mml:mi></mml:mmultiscripts><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></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:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Now, by replacing <inline-formula><mml:math id="M136"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, we obtain:</p>
<disp-formula id="EQ83"><mml:math id="M137"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mi>C</mml:mi></mml:mmultiscripts><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></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:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></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:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></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:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></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:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></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:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Now, assume <italic>L</italic><sub>1</sub> &#x0003D; <italic>L</italic><sub>2</sub> &#x0003D; <italic>L</italic><sub>3</sub> &#x0003D; <italic>L</italic><sub>4</sub> &#x0003D; <italic>L</italic><sub>5</sub> &#x0003D; 1 and by rearranging the equation above, we obtain:</p>
<disp-formula id="EQ84"><mml:math id="M138"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mi>C</mml:mi></mml:mmultiscripts><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>By using the following assumption,</p>
<disp-formula id="EQ85"><mml:math id="M139"><mml:mrow><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mi>C</mml:mi></mml:mmultiscripts><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="EQ86"><mml:math id="M140"><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>and</p>
<disp-formula id="EQ87"><mml:math id="M141"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>If</p>
<disp-formula id="EQ88"><mml:math id="M142"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>now, let <inline-formula><mml:math id="M143"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, then it can be concluded that <inline-formula><mml:math id="M144"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the compact invariant set in</p>
<disp-formula id="EQ89"><mml:math id="M145"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Hence, if &#x003A5;<sub>1</sub> &#x0003C; &#x003A5;<sub>2</sub>, then the equilibrium points <italic>E</italic><sup>&#x0002A;</sup> are globally asymptotically stable in the invariant region.</p>
</sec>
<sec>
<label>3.9</label>
<title>Chaos stabilizing system</title>
<p>Utilizing the points of equilibrium, the linear output technique can be used to stabilize the suggested system (<xref ref-type="disp-formula" rid="EQ13">Equation 9</xref>), which is considered as a controlled-design fractional-order system (<xref ref-type="bibr" rid="B22">Nisar et al., 2024a</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B21">b</xref>).</p>
<p>Let &#x003C9;<sub>1</sub>, &#x003C9;<sub>2</sub>, &#x003C9;<sub>3</sub>, &#x003C9;<sub>4</sub> and &#x003C9;<sub>5</sub> be the controlled parameters, while <inline-formula><mml:math id="M146"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M147"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are the proposed model equilibrium points and a Jacobian matrix can be constructed to be as:</p>
<disp-formula id="EQ90"><mml:math id="M148"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></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:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></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:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(63)</label></disp-formula>
<p>Assuming &#x003C9;<sub>1</sub> &#x0003D; 1, &#x003C9;<sub>2</sub> &#x0003D; 2, &#x003C9;<sub>3</sub> &#x0003D; 3, &#x003C9;<sub>4</sub> &#x0003D; 4 and &#x003C9;<sub>5</sub> &#x0003D; 5, with the values of the parameters &#x003D5;<sub>1</sub> &#x0003D; 0.00003, &#x003B1; &#x0003D; 0.08, &#x003A0;<sub><italic>N</italic></sub> &#x0003D; 700, &#x003C1; &#x0003D; 0.025, &#x003B3; &#x0003D; 0.00017, &#x003D5;<sub>2</sub> &#x0003D; 0.00019, <italic>d</italic><sub>&#x003B2;</sub> &#x0003D; 9.51, &#x003BA; &#x0003D; 0.025, <italic>d</italic><sub>&#x003BC;</sub> &#x0003D; 0.277.By using Maple software, the roots are:</p>
<disp-formula id="EQ91"><mml:math id="M149"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>00003000000000</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>30200000000000</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>8118817160782</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>11</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>3265217160782</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(64)</label></disp-formula>
<p>Since, all of of the eigenvalues in Equation are real and negative numbers, the equilibrium points are asymptotically stable.</p>
<p>As illustrated in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>, the dynamics of the Alzheimer&#x00027;s disease model compartments over 200 days are shown. The temporal evolution of functional neurons (<italic>F</italic><sub><italic>N</italic></sub>), infected neurons (<italic>I</italic><sub><italic>N</italic></sub>), amyloid beta (<italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub>), tau protein (<italic>T</italic><sub>&#x003BC;</sub>) and microglia (<italic>M</italic><sub>&#x003C1;</sub>) are depicted.</p>
<fig position="float" id="F2">
<label>Figure 2</label>
<caption><p>Dynamics of the Alzheimer&#x00027;s disease model compartments over 200 days. The plots show the temporal evolution of functional neurons (<italic>F</italic><sub><italic>N</italic></sub>, green), infected neurons (<italic>I</italic><sub><italic>N</italic></sub>, red), amyloid beta (<italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub>, blue), tau protein (<italic>T</italic><sub>&#x003BC;</sub>, magenta) and microglia (<italic>M</italic><sub>&#x003C1;</sub>, black). Functional neurons increase linearly due to a high production rate, infected neurons and amyloid beta exhibit unstable growth reflecting disease progression, tau protein stabilizes after an initial surge and microglia decline over time indicating immune exhaustion.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0002.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Five graphs illustrate the dynamics of neural components over time. &#x0201C;Dynamics of F? (Functional neurons)&#x0201D; shows an upward trend. &#x0201C;Dynamics of In (Infected neurons)&#x0201D; displays a constant high value. &#x0201C;Dynamics of A&#x003B2; (Amyloid beta)&#x0201D; indicates a waveform peaking and leveling at zero. &#x0201C;Dynamics of Tt (Tau protein)&#x0201D; remains constant. &#x0201C;Dynamics of Mp (Microglia)&#x0201D; exhibits a sharp decline. Each graph's x-axis represents time in days, ranging from zero to two thousand.</alt-text>
</graphic>
</fig>
</sec>
<sec>
<label>3.10</label>
<title>Logarithmic sensitivity analysis</title>
<p>We evaluate how small perturbations in key parameters affect model outcomes. The logarithmic sensitivity is defined as:</p>
<disp-formula id="EQ92"><mml:math id="M150"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo class="qopname">log</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mo class="qopname">ln</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mo class="qopname">ln</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo class="qopname">ln</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo class="qopname">ln</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo class="qopname">ln</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(65)</label></disp-formula>
<p>where:</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p><italic>y</italic><sub>&#x0002B;</sub>(<italic>t</italic>): output with parameter <italic>p</italic>(1&#x0002B;&#x003B4;)</p></list-item>
<list-item><p><italic>y</italic><sub>&#x02212;</sub>(<italic>t</italic>): output with parameter <italic>p</italic>(1&#x02212;&#x003B4;)</p></list-item>
<list-item><p>&#x003B4; &#x0003D; 0.1 (10% perturbation)</p></list-item>
</list>
<p>This formulation captures both the direction and magnitude of sensitivity in a normalized way.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s4">
<label>4</label>
<title>Results interpretation</title>
<p>The time-dependent log-sensitivities of the Alzheimer model variables to &#x000B1;10% perturbations in parameters are illustrated in <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref>. The analysis reveals the following observations:</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p><bold>Functional neurons (<italic>F</italic><sub><italic>N</italic></sub>)</bold> (<xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3a</xref>): High negative sensitivity to &#x003B1; (amyloid beta toxicity) indicating vulnerability to <italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub> buildup.</p></list-item>
<list-item><p><bold>Infected neurons (<italic>I</italic><sub><italic>N</italic></sub>)</bold> (<xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3b</xref>): Sensitive to both &#x003B1; and &#x003B2;<sub>1</sub>; infection rises with <italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub> and is controlled by microglia.</p></list-item>
<list-item><p><bold>Amyloid beta (<italic>A</italic><sub><italic>&#x003B2;</italic></sub>)</bold> (<xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3c</xref>): Strongly impacted by &#x003B1;, &#x003B2;<sub>1</sub> and &#x003B2;<sub>2</sub> reflecting production and clearance balance.</p></list-item>
<list-item><p><bold>Tau protein (<italic>T</italic><sub><italic>&#x003BC;</italic></sub>)</bold> (<xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3d</xref>): Follows the dynamics of <italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub> and shows sensitivity to &#x003BA; and &#x003B2;<sub>3</sub>.</p></list-item>
<list-item><p><bold>Microglia (<italic>M</italic><sub><italic>&#x003C1;</italic></sub>)</bold> (<xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3e</xref>): Fluctuates mildly, reflecting its stabilizing regulatory role.</p></list-item>
</list>
<fig position="float" id="F3">
<label>Figure 3</label>
<caption><p>Time-dependent log-sensitivities of the Alzheimer model variables to &#x000B1;10% perturbations in parameters. <bold>(a)</bold> Functional neurons (<italic>F</italic><sub><italic>N</italic></sub>). <bold>(b)</bold> Infected neurons (<italic>I</italic><sub><italic>N</italic></sub>). <bold>(c)</bold> Amyloid beta (<italic>A&#x003B2;</italic>). <bold>(d)</bold> Tau protein (<italic>T</italic><sub><italic>m</italic></sub>). <bold>(e)</bold> Microglia (<italic>M</italic><sub>&#x003C1;</sub>).</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0003.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Five line graphs showing variations over time for functional neurons, infected neurons, amyloid beta, tau protein, and microglia. Each graph plots the log of series on the y-axis against time in days on the x-axis, with different colored lines representing variables: A&#x003B2; growth, BIR A&#x003B2;, killer A&#x003B2;, killer Tm, and Tau min.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<p>Logarithmic sensitivity analysis using NSFD reveals nonlinear time varying dependence of disease progression on key biological parameters (see <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>). This method guides strategic control interventions and enhances the understanding of neuro degenerative dynamics.</p>
<table-wrap position="float" id="T2">
<label>Table 2</label>
<caption><p>Summary.</p></caption>
<table frame="box" rules="all">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Compartment</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Dominant parameter(s)</bold></th>
<th valign="top" align="left"><bold>Interpretation</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>F</italic><sub><italic>N</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x003B1;</td>
<td valign="top" align="left"><italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub> directly kills functional neurons</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>I</italic><sub><italic>N</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x003B1;, &#x003B2;<sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="left">Infection rises with <italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub>, falls with microglial clearance</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x003B1;, &#x003B2;<sub>1</sub>, &#x003B2;<sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="left"><italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub> is produced by infected neurons and cleared by microglia</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>T</italic><sub>&#x003BC;</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x003B1;, &#x003BA;</td>
<td valign="top" align="left">Tau protein increases following <italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub> buildup</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>M</italic><sub>&#x003C1;</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x003B2;<sub>1</sub>, &#x003B2;<sub>2</sub>, &#x003B2;<sub>3</sub></td>
<td valign="top" align="left">Microglial levels reflect infection and toxic protein burden</td>
</tr></tbody>
</table>
</table-wrap>
<sec>
<label>4.1</label>
<title>Mapping model states to measurable biomarkers</title>
<p>The state variables of the proposed fractional-order model shows direct correspondence with clinically measurable biomarkers used in Alzheimer&#x00027;s disease diagnosis and progression assessment. The functional neuron population <italic>F</italic><sub><italic>N</italic></sub> is associated with neuroimaging-] derived indicators such as brain volume, cortical thickness and cognitive performance scores including MMSE and ADAS-Cog. Amyloid beta concentration <italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub> corresponds to cerebrospinal fluid (CSF) A&#x003B2;<sub>42</sub> levels and amyloid PET imaging, while tau protein <italic>T</italic><sub>&#x003BC;</sub> aligns with CSF phosphorylated tau biomarkers and tau PET tracers. The microglial compartment <italic>M</italic><sub>&#x003C1;</sub> reflects neuroinflammatory activity and can be linked to TSPO-PET imaging markers. This mapping enables the proposed framework to bridge mechanistic modeling with observable clinical data thus facilitating data-driven inference and model calibration.</p>
</sec>
<sec>
<label>4.2</label>
<title>Simulations</title>
<p>The simulation of the Alzheimer&#x00027;s disease model using the NSFD scheme with &#x000B1;10% parameter variations in neuronal infection rate, initial Tau protein concentration, Neuron production rate and the amyloid to tau conversion rate reveals biologically consistent dynamics across all compartments are shown in <xref ref-type="fig" rid="F4">Figures 4</xref>&#x02013;<xref ref-type="fig" rid="F8">8</xref>. Functional neurons show a gradual decline interspersed with fluctuations, where increased neuronal production mitigates losses while higher infection rates accelerate degeneration. Infected neurons (<italic>I</italic><sub><italic>N</italic></sub>) exhibit spike like growth patterns whose magnitude and frequency are strongly affected by neuronal infection rate and Neuron production rate suggesting that even small changes in infection or neurogenesis processes can significantly shift neuronal vulnerability. Amyloid beta (<italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub>) demonstrates recurrent aggregation peaks, with the timing and amplitude of these cycles markedly influenced by all four parameters highlighting their central role in driving pathological progression. Tau protein (<italic>T</italic><sub>&#x003BC;</sub>) oscillations are particularly sensitive to the initial tau burden (<italic>T</italic><sub><italic>m</italic>0</sub>) and the amyloid tau interaction rate (<italic>b</italic><sub>3</sub>), where larger values accelerate accumulation and intensify spikes. Microglia (<italic>M</italic><sub>&#x003C1;</sub>) display fluctuating activation, with bursts modulated by both neuronal production and infection processes, reflecting their downstream immune response to amyloid and neuronal damage. Overall, these results indicate that modest variations in critical parameters substantially reshape the long term trajectories of all biomarkers reinforcing the model&#x00027;s ability to capture the delicate balance between neuronal survival protein aggregation and immune activation in Alzheimer&#x00027;s disease.</p>
<fig position="float" id="F4">
<label>Figure 4</label>
<caption><p>Dynamics of <italic>F</italic><sub><italic>N</italic></sub> (functional neurons) under &#x000B1;10% parameter variation.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0004.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Line graph showing the functional neurons over time in days, ranging from 0 to 4000. The graph depicts multiple scenarios including the original, r1, r3, T0, PN, and b3, each with a ten percent decrease. Each scenario follows an upward zigzag pattern ending around 1400 functional neurons. A legend on the right distinguishes the scenarios, using different dashed and solid lines.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<fig position="float" id="F5">
<label>Figure 5</label>
<caption><p>Dynamics of <italic>I</italic><sub><italic>N</italic></sub> (infected neurons) under &#x000B1;10% parameter variation.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0005.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Line graph showing infected neurons (I_N) over 4000 days with several scenarios: Original, f1 with -10% and +10%, Tm0 and PN each with -10% and +10%, and b3 with +10%. Peaks occur periodically, increasing over time, with the highest near 3000 days.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<fig position="float" id="F6">
<label>Figure 6</label>
<caption><p>Dynamics of <italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub> (amyloid beta concentration) under &#x000B1;10% parameter variation.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0006.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Graph depicting changes in \( A_\beta \) levels over time in days, showing multiple scenarios with different line styles and colors. The x-axis represents time, while the y-axis indicates amyloid beta levels. The legend differentiates the scenarios: Original, f1, Tm0, PN, and b3 with positive and negative 10% variations. Peaks occur at regular intervals, with varying heights.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<fig position="float" id="F7">
<label>Figure 7</label>
<caption><p>Dynamics of <italic>T</italic><sub>&#x003BC;</sub> (tau protein concentration) under &#x000B1;10% parameter variation.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0007.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Line graph showing tau protein levels over time in days. Peaks occur at regular intervals, approximately every 500 days. Multiple lines represent different conditions, including variations of f1, Tm0, and PN with plus or minus ten percent adjustments, indicated by various colors and patterns.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<fig position="float" id="F8">
<label>Figure 8</label>
<caption><p>Dynamics of <italic>M</italic><sub>&#x003C1;</sub> (microglia concentration) under &#x000B1;10% parameter variation.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0008.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Line graph showing the concentration of microglia (\(M_t\)) over time in days, ranging from 0 to 3500. Multiple lines represent different variables, including original data, f1, Tm0, PN, and b3, each with &#x000B1;10% variations. Peaks and patterns are visible at regular intervals, indicating fluctuations in microglia concentration.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<p><xref ref-type="fig" rid="F9">Figures 9</xref>&#x02013;<xref ref-type="fig" rid="F13">13</xref> represents the dynamics of the Alzheimer&#x00027;s disease model under different values of the fractional order &#x003B1; &#x02208; {0.7, 0.8, 0.9, 1.0}, simulated over a period of 500 days. The evolution of the biological components: functional neurons (<italic>F</italic><sub><italic>N</italic></sub>), infected neurons (<italic>I</italic><sub><italic>N</italic></sub>), amyloid beta (<italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub>), tau protein (<italic>T</italic><sub>&#x003BC;</sub>) and microglia (<italic>M</italic><sub>&#x003C1;</sub>) is presented to demonstrate the influence of fractional memory on system behavior.</p>
<fig position="float" id="F9">
<label>Figure 9</label>
<caption><p>Dynamics of functional neurons (<italic>F</italic><sub><italic>N</italic></sub>) for different fractional orders &#x003B1;.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0009.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Line graph titled &#x0201C;Proposed Method&#x0201D; showing \( F_N(t) \) versus time from zero to twenty. Multiple colored lines represent different sigma values \((\sigma)\) from 0.75 to 0.99. All lines initially decrease sharply, reach a minimum, and then increase steadily.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<fig position="float" id="F10">
<label>Figure 10</label>
<caption><p>Dynamics of infected neurons (<italic>I</italic><sub><italic>N</italic></sub>) for different fractional orders &#x003B1;.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0010.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Graph titled &#x0201C;Proposed Method&#x0201D; showing curves of \( I_N(t) \) over time from 0 to 20. Curves represent different \( \sigma \) values: 0.99 (red), 0.95 (black), 0.90 (blue), 0.85 (green), 0.80 (yellow), and 0.75 (magenta). Peaks occur near time 5 and decrease thereafter. Legend is on the right.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<fig position="float" id="F11">
<label>Figure 11</label>
<caption><p>Dynamics of amyloid beta (<italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub>) for varying fractional orders &#x003B1;.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0011.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Graph titled &#x0201C;Proposed Method&#x0201D; showing \(A_{\Delta}^f(t)\) decreasing over time for different values of \(\sigma\) from 0.99 to 0.75. Each value is represented by a differently colored line, illustrating trends of decline between time 0 and 20.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<fig position="float" id="F12">
<label>Figure 12</label>
<caption><p>Dynamics of tau protein (<italic>T</italic><sub>&#x003BC;</sub>) for different fractional orders &#x003B1;.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0012.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Plot showing the proposed method with six colored curves representing different sigma values over time from zero to twenty. The values decrease non-linearly. The legend on the right specifies sigma values ranging from 0.99 to 0.75.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<fig position="float" id="F13">
<label>Figure 13</label>
<caption><p>Dynamics of microglia (<italic>M</italic><sub>&#x003C1;</sub>) for different fractional orders &#x003B1;.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0013.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Line graph titled &#x0201C;Proposed Method&#x0201D; showing the change in \( M_p(t) \) over time. Six curves represent different \(\sigma\) values: 0.99 (red), 0.95 (black), 0.90 (blue), 0.85 (green), 0.80 (yellow), and 0.75 (magenta). All curves rise steeply, peak around time 5, then gradually decline, leveling out by time 20.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<p>For the functional neurons (<italic>F</italic><sub><italic>N</italic></sub>), the population increases over time with lower fractional orders (e.g., &#x003B1; &#x0003D; 0.7) showing faster growth compared to the integer order case (&#x003B1; &#x0003D; 1.0). This indicates that systems with stronger memory effects (smaller &#x003B1;) promote enhanced neuronal recovery and resilience. In contrast, infected neurons (<italic>I</italic><sub><italic>N</italic></sub>) decay monotonically toward zero for all &#x003B1; values with smaller &#x003B1; leading to a more rapid decay. This suggests that fractional dynamics facilitate faster infection clearance potentially due to increased microglial responsiveness or reduced propagation delay.</p>
<p>The concentration of amyloid beta (<italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub>) remains nearly constant around zero with very small amplitude (on the order of 10<sup>&#x02212;6</sup>), implying that the production and clearance of amyloid are balanced and largely insensitive to variations in &#x003B1; within the observed time frame. Similarly, the tau protein (<italic>T</italic><sub>&#x003BC;</sub>) exhibits a rapid exponential decay to zero across all cases, with slightly faster clearance for smaller &#x003B1;, indicating that memory-based fractional effects contribute to accelerated tau removal. Finally, the microglia population (<italic>M</italic><sub>&#x003C1;</sub>) starts around 0.02g/ml and decays over time, showing faster stabilization for smaller &#x003B1; values. This behavior implies that fractional memory enhances early microglial activation and leads to quicker stabilization, whereas the integer order dynamics sustain activation longer.</p>
<p>Overall, decreasing the fractional order &#x003B1; increases the rate of stabilization across all biological compartments, reflecting stronger memory and nonlocality effects. Smaller &#x003B1; values correspond to subdiffusive, memory-driven dynamics that accelerate system responses and stabilization, while larger &#x003B1; values approach the behavior of classical ordinary differential equations with slower transitions. Thus, the fractional order model captures the intrinsic temporal memory and delayed responses characteristic of Alzheimer&#x00027;s disease progression more effectively than the integer order formulation.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s5">
<label>5</label>
<title>Optimal control: physics informed neural network approach</title>
<sec>
<label>5.1</label>
<title>Modeling framework and neural network methodology</title>
<p>The modeling framework is based on a system of nonlinear fractional-order differential equations describing the progression of Alzheimer&#x00027;s disease under therapeutic intervention. The model consists of five biologically relevant state variables: functional neurons (<italic>F</italic><sub><italic>N</italic></sub>), inflamed neurons (<italic>I</italic><sub><italic>N</italic></sub>), amyloid-&#x003B2; concentration (<italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub>), tau protein concentration (<italic>T</italic><sub>&#x003BC;</sub>), and microglial activity (<italic>M</italic><sub>&#x003C1;</sub>). Two time-dependent control variables, <italic>z</italic><sub>1</sub>(<italic>t</italic>) and <italic>z</italic><sub>2</sub>(<italic>t</italic>), are incorporated to represent therapeutic interventions targeting amyloid accumulation and neurodegeneration, respectively.</p>
<p>The governing equations are formulated using the Caputo fractional derivative, which captures long-term memory effects and nonlocal temporal dependence&#x02013;key features of chronic neurodegenerative processes. For numerical implementation, the Caputo derivative is approximated using the Gr&#x000FC;nwald-Letnikov (GL) discretization, which expresses the fractional derivative as a weighted convolution of historical states, enabling stable evaluation of memory-dependent dynamics.</p>
<p>Synthetic reference trajectories for all state variables were generated by numerically solving the governing system using fixed parameter values and initial conditions. These reference trajectories serve as ground truth for training and evaluation. To assess robustness, additive Gaussian noise of varying intensity (0%&#x02013;20%) was injected into the reference data during evaluation. This strategy enables a systematic investigation of stability and generalization under noisy observations without altering the underlying dynamics.</p>
<p>Three learning frameworks were investigated:</p>
<list list-type="order">
<list-item><p>Fractional-order PINN (proposed method),</p></list-item>
<list-item><p>Integer-order PINN obtained by setting the derivative order to unity,</p></list-item>
<list-item><p>A purely data-driven neural network serving as a baseline model.</p></list-item>
</list>
<p>All models were trained and evaluated under identical network architectures, optimization settings and time discretizations to ensure a fair comparison.</p>
<p>The Physics-Informed Neural Network (PINN) incorporates the governing equations directly into the loss function through physics-based residuals. In contrast, the integer-order PINN enforces classical integer-order dynamics, while the baseline model minimizes only a mean squared error loss without any physics constraints. This unified experimental design allows the influence of fractional-order memory and physical supervision to be isolated and quantified.</p>
</sec>
<sec>
<label>5.2</label>
<title>Neural network architecture and governing equations</title>
<p>All three models employ the same fully connected feedforward neural network architecture, which maps scalar time inputs to vector-valued outputs:</p>
<disp-formula id="EQ93"><mml:math id="M151"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The network consists of multiple hidden layers with nonlinear activation functions, enabling the approximation of complex temporal dynamics. Using an identical architecture across all models ensures that observed performance differences arise solely from the imposed physical constraints rather than architectural bias.</p>
<p>For the fractional PINN, each state output is constrained by the governing fractional-order equations. The Caputo derivative is approximated using the Gr&#x000FC;nwald-Letnikov scheme. Let <italic>u</italic>(<italic>t</italic>) denote a network-predicted state variable and <inline-formula><mml:math id="M152"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> represent the GL weights corresponding to fractional order &#x003B1;. The fractional derivative at time <italic>t</italic><sub><italic>n</italic></sub> is approximated as</p>
<disp-formula id="EQ94"><mml:math id="M153"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(66)</label></disp-formula>
<p>where <italic>h</italic> is the uniform time step size. These residuals are incorporated into the training loss to enforce the fractional dynamics.</p>
<p>For the integer-order PINN, the same formulation is applied with derivative order &#x003B1; &#x0003D; 1, thereby enforcing classical integer-order dynamics while retaining the physics-informed training structure. The baseline neural network is trained purely in a data-driven manner, minimizing the mean squared error between predicted and reference state trajectories without learning control variables or enforcing physical laws. The key computational aspects of the implementation include: Fractional derivatives computed via convolution based Gr&#x000FC;nwald-Letnikov kernels, Automatic differentiation for residual evaluation, Separate evaluation of fractional order, integer-order and baseline data-driven models. Monte Carlo noise injection at multiple noise levels (0%&#x02013;20%),</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s6">
<label>6</label>
<title>Simulation results and comparative analysis</title>
<p>To assess the effectiveness of the Physics Informed Neural Network (PINN) relative to a purely data driven Baseline Neural Network (NN) simulations were carried out for all compartments of the Alzheimer&#x00027;s disease model. Both models were trained on synthetic data, where Gaussian noise was deliberately added only for the baseline model to simulate measurement error. The PINN model in contrast, was trained not only to fit the noisy data but also to respect the underlying fractional order governing equations thereby enforcing physical consistency.</p>
<p>The results (<xref ref-type="fig" rid="F14">Figure 14</xref>) were visualized through overlaid plots for each compartment variable, including both neural and inflammatory dynamics as well as the control interventions. These plots offer a clear comparison of the predicted trajectories from both models over a simulation period of 1000 days.</p>
<fig position="float" id="F14">
<label>Figure 14</label>
<caption><p>Time evolution of the model state and control variables: age-structured susceptible population, first infected class, second infected class, disease progression variable, treated compartment, population response variable, optimal control <italic>z</italic><sub>1</sub>(<italic>t</italic>), and optimal control <italic>z</italic><sub>2</sub>(<italic>t</italic>).</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0014.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Graphs illustrating the effects of therapeutic interventions on Alzheimer dynamics over time. Panel (a) shows dynamics of functional neurons (increasing trend) and infected neurons (steady under constant control; decreasing then steady under optimal control). Panel (b) depicts decreasing concentrations of amyloid beta and tau protein under both controls, with a sharper initial drop under optimal control. Panel (c) illustrates decreasing concentration of microglia and control variable intensity over time, with optimal control maintaining lower levels. Each graph compares constant and optimal control methods.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<p>The variable <italic>F</italic><sub><italic>N</italic></sub>(<italic>t</italic>), representing functional neurons displays similar dynamics in both models, showing a sigmoidal growth with saturation around day 500. Both the baseline and PINN models closely approximate the expected trajectory indicating robust prediction for this compartment.</p>
<p>In contrast, the inflamed neurons <italic>I</italic><sub><italic>N</italic></sub>(<italic>t</italic>) show significant model divergence. The baseline model starts from a higher initial value and undergoes a rapid decay within the first 100 days before stabilizing around 0.002. The PINN, however begins with a lower value and steadily increases, reflecting a biologically plausible growth trajectory constrained by the governing equations. This suggests that the PINN captures inflammation dynamics more accurately under partial observability.</p>
<p>The amyloid beta concentration <italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub>(<italic>t</italic>) behaves distinctly across the models. The PINN output shows a sharp decline and remains suppressed throughout the simulation, whereas the baseline model maintains an increasing or constant trend. This discrepancy highlights the value of physics informed constraints in enforcing expected therapeutic behavior.</p>
<p>For the tau protein <italic>T</italic><sub>&#x003BC;</sub>(<italic>t</italic>), the baseline model maintains a nearly constant value around 0.7, while the PINN shows a rapid early drop to nearly zero, remaining at that level throughout the simulation. This indicates that the PINN enforces realistic decay under the modeled treatment scenario while the baseline lacks the capacity to do so based on noisy data alone.</p>
<p>Microglial activity <italic>M</italic><sub>&#x003C1;</sub>(<italic>t</italic>) also shows differing behavior. The baseline model maintains a high constant value (0.8), lacking any dynamic response. Conversely, the PINN begins at a value of 1 rapidly declines to 0.8 in the first 100 days and gradually stabilizes near 0.8. The decline aligns with the model&#x00027;s representation of therapeutic effects modulating inflammation.</p>
<p>The control interventions <italic>z</italic><sub>1</sub>(<italic>t</italic>) and <italic>z</italic><sub>2</sub>(<italic>t</italic>), responsible for targeting amyloid and inflammatory pathways show a consistent pattern. The baseline model outputs nearly constant values of 0.7 for both, indicating no learned adaptation. The PINN however predicts an immediate drop to near zero values and maintains that level implying the network has identified minimal intervention as sufficient under the given conditions, as governed by the physics based dynamics.</p>
<p>This plot illustrates the sensitivity of the three models to increasing observation noise. As the noise level increases from 0 to 20 percent, the fractionalorder PINN exhibits only a mild increase in final loss, maintaining values several orders of magnitude lower than the integer order PINN. In contrast, the integer order PINN shows a rapid degradation in performance, with final loss increasing sharply as noise grows, indicating poor robustness to perturbations.</p>
<p>The baseline model achieves very low loss at 0 percent noise but does not encode any physical structure; therefore, its apparent stability does not reflect correct dynamical behavior and deteriorates in predictive quality when evaluated beyond the training regime. This highlights that low loss alone is insufficient without physical consistency.</p>
<p>The average training time is shown in <xref ref-type="fig" rid="F15">Figure 15</xref> for all three models. Both the fractional and integer-order PINNs require comparable computational effort due to the inclusion of physics-based residuals in the loss function. The baseline model trains significantly faster because it optimizes only a data-driven objective. Importantly, the modest additional cost of the fractional PINN is justified by its substantial gains in robustness, stability and interpretability.</p>
<fig position="float" id="F15">
<label>Figure 15</label>
<caption><p>Average training time and MSE comparison for baseline, integer-order PINN and fractional-order PINN models under varying noise levels.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0015.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Three graphs showing data on model performance. The first graph is a line chart of &#x0201C;Final Loss vs Noise Level,&#x0201D; illustrating that Fractional models outperform Integer and Baseline models at various noise levels. The second graph is a bar chart titled &#x0201C;Training Time Comparison,&#x0201D; showing that Baseline models require the least training time compared to Fractional and Integer models. The third graph is a bar chart of &#x0201C;MSE for Healthy Neurons (FN)&#x0201D; indicating that Fractional models have lower mean squared errors than Integer and Baseline models across different noise levels.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<p>The MSE for the functional neuron population (<xref ref-type="fig" rid="F15">Figure 15</xref>) clearly demonstrates the superiority of the fractional PINN. Across all noise levels, the fractional model consistently produces orders of magnitude lower error than the integer order PINN. The integer-order model suffers from severe error amplification under noise, indicating that classical integer dynamics are insufficient to capture the long-term memory effects intrinsic to neurodegenerative processes. The baseline model maintains low error numerically but lacks physiological reliability due to the absence of governing constraints.</p>
<p>The bar chart (<xref ref-type="fig" rid="F16">Figure 16</xref>) quantifies robustness as the ratio</p>
<disp-formula id="EQ95"><mml:math id="M154"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mtext>&#x0205F;</mml:mtext><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mtext>&#x0205F;</mml:mtext><mml:mn>20</mml:mn><mml:mi>&#x00025;</mml:mi><mml:mtext>&#x0205F;</mml:mtext><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mtext>&#x0205F;</mml:mtext><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mtext>&#x0205F;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x00025;</mml:mi><mml:mtext>&#x0205F;</mml:mtext><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<fig position="float" id="F16">
<label>Figure 16</label>
<caption><p>Convergence behavior and robustness comparison of fractional-order and integer-order PINNs under increasing noise levels.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0016.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Bar chart on the left shows noise robustness comparison with fractional and integer models significantly outperforming the baseline. Line graph on the right depicts training convergence, comparing loss over epochs for fractional and integer models at different noise concentrations.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<p>The fractional PINN exhibits a robustness ratio approximately 2&#x02013;3 orders of magnitude smaller than the integer order PINN, confirming its superior resistance to noise. The integer order model shows extreme sensitivity, with loss exploding as noise increases. The baseline model appears stable numerically but fails to generalize physically meaningful dynamics.</p>
<p>The convergence curves <xref ref-type="fig" rid="F16">Figure 16</xref> show that the fractional PINN converges smoothly and stably, even at higher noise levels. Loss decreases monotonically with minimal oscillations, indicating well-conditioned optimization guided by fractional physics constraints. In contrast, the integer order PINN exhibits oscillatory behavior and early stagnation, particularly under noisy conditions. This reflects instability in enforcing integer order dynamics that do not align with the true memory-dependent system.</p>
<p>The fractional PINN closely reproduces the GL reference solution across the entire simulation horizon, exhibiting smooth trajectories and consistent control-induced behavior. In contrast, the integer-order PINN deviates noticeably from the GL solution and displays oscillatory dynamics, particularly during transient phases where memory effects dominate.</p>
<p>As shown in <xref ref-type="table" rid="T3">Table 3</xref>, the final loss and training time statistics for the baseline, integer-order PINN and fractional-order PINN models are presented. The mean squared error (MSE) metrics for these models are detailed in <xref ref-type="table" rid="T4">Table 4</xref>.</p>
<table-wrap position="float" id="T3">
<label>Table 3</label>
<caption><p>Final loss and training time statistics for baseline, integerorder PINN and fractional order PINN models.</p></caption>
<table frame="box" rules="all">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left" rowspan="2"><bold>Model</bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="4"><bold>Final loss</bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2"><bold>Training time (s)</bold></th>
</tr>
<tr>
<th valign="top" align="center"><bold>Mean</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Std</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Min</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Max</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Mean</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Std</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">Baseline</td>
<td valign="top" align="center">0.00</td>
<td valign="top" align="center">0.00</td>
<td valign="top" align="center">0.00</td>
<td valign="top" align="center">0.00</td>
<td valign="top" align="center">17.61</td>
<td valign="top" align="center">0.24</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Fractional PINN</td>
<td valign="top" align="center">1.09 &#x000D7; 10<sup>&#x02212;4</sup></td>
<td valign="top" align="center">9.8 &#x000D7; 10<sup>&#x02212;5</sup></td>
<td valign="top" align="center">0.00</td>
<td valign="top" align="center">2.12 &#x000D7; 10<sup>&#x02212;4</sup></td>
<td valign="top" align="center">65.88</td>
<td valign="top" align="center">0.86</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Integer PINN</td>
<td valign="top" align="center">6.89 &#x000D7; 10<sup>&#x02212;2</sup></td>
<td valign="top" align="center">5.50 &#x000D7; 10<sup>&#x02212;2</sup></td>
<td valign="top" align="center">1.32 &#x000D7; 10<sup>&#x02212;4</sup></td>
<td valign="top" align="center">1.31 &#x000D7; 10<sup>&#x02212;1</sup></td>
<td valign="top" align="center">65.41</td>
<td valign="top" align="center">0.11</td>
</tr></tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap position="float" id="T4">
<label>Table 4</label>
<caption><p>Mean squared error (MSE) metrics for baseline, integer-order PINN and fractional-order PINN models.</p></caption>
<table frame="box" rules="all">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left" rowspan="2"><bold>Model</bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2"><bold>MSE</bold> <italic><bold>F</bold></italic><sub><bold><italic><bold>N</bold></italic></bold></sub></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2"><bold>MSE</bold> <italic><bold>A</bold></italic><sub><bold>&#x003B2;</bold></sub></th>
</tr>
<tr>
<th valign="top" align="center"><bold>Mean</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Std</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Mean</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Std</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">Baseline</td>
<td valign="top" align="center">1.00 &#x000D7; 10<sup>&#x02212;2</sup></td>
<td valign="top" align="center">0.00</td>
<td valign="top" align="center">1.00 &#x000D7; 10<sup>&#x02212;2</sup></td>
<td valign="top" align="center">0.00</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Fractional PINN</td>
<td valign="top" align="center">3.70 &#x000D7; 10<sup>1</sup></td>
<td valign="top" align="center">2.47 &#x000D7; 10<sup>1</sup></td>
<td valign="top" align="center">0.00</td>
<td valign="top" align="center">0.00</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Integer PINN</td>
<td valign="top" align="center">4.87 &#x000D7; 10<sup>3</sup></td>
<td valign="top" align="center">3.60 &#x000D7; 10<sup>3</sup></td>
<td valign="top" align="center">7.8 &#x000D7; 10<sup>&#x02212;5</sup></td>
<td valign="top" align="center">8.8 &#x000D7; 10<sup>&#x02212;5</sup></td>
</tr></tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>These results collectively demonstrate that incorporating fractional-order memory into a physics-informed neural network significantly enhances robustness, stability and physiological interpretability compared to both integer order PINNs and purely data-driven models, particularly under noisy and realistic observation conditions.</p>
<sec>
<label>6.1</label>
<title>Comparison with a classical fractional numerical solver</title>
<p>To further validate the proposed fractional-order PINN framework and address concerns regarding numerical reliability, we compare its predictions with a classical Gr&#x000FC;nwald Letnikov (GL) finite-difference scheme applied to the controlled fractional-order Alzheimer&#x00027;s disease model. The GL method serves as a well-established reference for simulating Caputo-type fractional dynamics, explicitly accounting for the long-term memory effects inherent in neurodegenerative processes.</p>
<p><xref ref-type="fig" rid="F17">Figure 17</xref> illustrates the evolution of the functional neuron population under optimal control obtained using the GL solver. For Therapeutic interventions for Alzheimer&#x00027;s disease, Optimal Control emerges as the most effective strategy. This approach not only increases the concentration of functional neurons over time but also significantly reduces the levels of infected neurons, amyloid beta, tau protein and microglia activity. By dynamically adjusting control variables Optimal Control achieves the desired therapeutic outcomes more efficiently.</p>
<fig position="float" id="F17">
<label>Figure 17</label>
<caption><p>Effects of therapeutic interventions on Alzheimer&#x00027;s dynamics using GL method. <bold>(a)</bold> Dynamics of functional neurons (<italic>F</italic><sub><italic>N</italic></sub>) and infected neurons (<italic>I</italic><sub><italic>N</italic></sub>). <bold>(b)</bold> Concentration of amyloid beta (<italic>A</italic><sub>&#x003B2;</sub>) and Tau protein (<italic>T</italic><sub>&#x003BC;</sub>). <bold>(c)</bold> <italic>M</italic><sub>&#x003C1;</sub> and control variables (<italic>z</italic><sub>1</sub> and <italic>z</italic><sub>2</sub>).</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0017.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">A series of line graphs comparing the performance of a Physics-Informed Neural Network (PINN) with a Baseline Neural Network (NN). The first graph shows training loss over epochs, with PINN losses decreasing sharply compared to the baseline. Subsequent graphs display dynamics for biological variables A, B, P, I, and others over time in days. The PINN consistently shows dynamic behavior and different convergence patterns compared to the steady baseline approach.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<p>On the other hand, Constant Control demonstrates moderate effectiveness. While it maintains a steady state of functional neurons and reduces infected neurons to some extent, it does not match the level of improvement seen with Optimal Control. The static nature of Constant Control limits its ability to adapt and optimize therapeutic effects, making it less effective in addressing the complexities of Alzheimer&#x00027;s disease progression.</p>
<p>In summary, these results demonstrate the superiority of the PINN approach in capturing biologically meaningful dynamics across all compartments, especially under conditions of noise and limited data. The baseline model, trained solely on data, exhibits static or overly smooth output that fails to reflect system behavior accurately. In contrast, PINN leverages both data and domain knowledge, resulting in more robust, interpretable and clinically consistent predictions. Conceptual radar chart comparing common strengths and limitations of different modeling approaches across multiple research dimensions, with higher values denoting stronger relative performance shown in <xref ref-type="fig" rid="F18">Figure 18</xref>.</p>
<fig position="float" id="F18">
<label>Figure 18</label>
<caption><p>Conceptual radar chart comparing common strengths and limitations of different modeling approaches across multiple research dimensions, with higher values denoting stronger relative performance.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fninf-20-1748481-g0018.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Radar chart comparing research priorities across three methods: Fractional PINN (proposed) in blue, Traditional Methods in orange, and AI-Only Approaches in green. Metrics assessed include Computational Efficiency, Clinical Utility, Therapeutic Impact, Personalization Potential, Interpretability, and Data Requirements. Higher scores indicate better performance, with Fractional PINN generally scoring higher across most metrics.</alt-text>
</graphic>
</fig>
</sec>
</sec>
<sec sec-type="conclusions" id="s7">
<label>7</label>
<title>Conclusion</title>
<p>We developed a fractional order compartmental model of Alzheimer&#x00027;s disease that integrates amyloid beta accumulation, tau pathology, microglial response and neuronal dynamics, using Caputo derivatives to capture long-term memory effects. Analytical results demonstrated positivity, boundedness and stability properties while the reproduction number <italic>R</italic><sub>0</sub> provided a threshold criterion linking amyloid production, clearance, tau conversion and the pool of susceptible neurons. Sensitivity and elasticity analyzes highlighted amyloid infectivity and clearance as the dominant factors shaping both disease initiation and long term trajectories, with tau progression playing a secondary role in sustaining pathology. Numerical simulations confirmed biologically consistent outcomes and the integration of Physics Informed Neural Networks (PINNs) showed strong potential for reconstructing hidden states and predicting optimal interventions under sparse or noisy data conditions. Future work will focus on patient-specific parameter identification, multi-objective control strategies, incorporation of real clinical datasets, extension to other neurodegenerative and epidemiological models, parameter calibration using longitudinal biomarker datasets (PET imaging, CSF and plasma amyloid/tau measures) to validate fractional dynamics and reduce uncertainty.</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec sec-type="data-availability" id="s8">
<title>Data availability statement</title>
<p>The original contributions presented in the study are included in the article/supplementary material, further inquiries can be directed to the corresponding author.</p>
</sec>
<sec sec-type="author-contributions" id="s9">
<title>Author contributions</title>
<p>AM: Visualization, Conceptualization, Writing &#x02013; original draft, Writing &#x02013; review &#x00026; editing, Investigation. MF: Conceptualization, Visualization, Methodology, Investigation, Writing &#x02013; review &#x00026; editing, Writing &#x02013; original draft. FA: Writing &#x02013; original draft, Software, Visualization, Investigation, Writing &#x02013; review &#x00026; editing. KN: Validation, Conceptualization, Writing &#x02013; review &#x00026; editing, Methodology, Writing &#x02013; original draft, Software. MA: Writing &#x02013; original draft, Resources, Writing &#x02013; review &#x00026; editing, Formal analysis. MH: Writing &#x02013; review &#x00026; editing, Formal analysis, Software, Writing &#x02013; original draft.</p>
</sec>
<ack><title>Acknowledgments</title><p>The authors extend their appreciation to Prince Sattam bin Abdulaziz University for funding this research work through the project number (PSAU/2025/01/38405).</p></ack>
<sec sec-type="COI-statement" id="conf1">
<title>Conflict of interest</title>
<p>The author(s) declared that this work was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="ai-statement" id="s11">
<title>Generative AI statement</title>
<p>The author(s) declared that generative AI was not used in the creation of this manuscript.</p>
<p>Any alternative text (alt text) provided alongside figures in this article has been generated by Frontiers with the support of artificial intelligence and reasonable efforts have been made to ensure accuracy, including review by the authors wherever possible. If you identify any issues, please contact us.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s12">
<title>Publisher&#x00027;s note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ahmad</surname> <given-names>T.</given-names></name> <name><surname>Sulaiman</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Bassir</surname> <given-names>D.</given-names></name> <name><surname>Alshammari</surname> <given-names>F. S.</given-names></name> <name><surname>Laouini</surname> <given-names>G.</given-names></name></person-group> (<year>2025</year>). <article-title>Enhanced numerical solutions for fractional PDEs using Monte Carlo PINNs coupled with cuckoo search optimization</article-title>. <source>Fractal Fract</source>. <volume>9</volume>:<fpage>225</fpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/fractalfract9040225</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B2">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Akuka</surname> <given-names>P. N. A.</given-names></name> <name><surname>Seidu</surname> <given-names>B.</given-names></name> <name><surname>Okyere</surname> <given-names>E.</given-names></name> <name><surname>Abagna</surname> <given-names>S.</given-names></name></person-group> (<year>2024</year>). <article-title>Fractional-order epidemic model for measles infection</article-title>. <source>Scientifica</source> <volume>2024</volume>:<fpage>8997302</fpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/2024/8997302</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">39421686</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B3">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ali</surname> <given-names>K.</given-names></name> <name><surname>Mohamed</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Botros</surname> <given-names>M.</given-names></name></person-group> (<year>2025a</year>). <article-title>A semi-analytical approach and theoretical investigation to multi-dimensional DNA models</article-title>. <source>Theory Biosci</source>. <volume>144</volume>, <fpage>319</fpage>&#x02013;<lpage>335</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s12064-025-00448-5</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">41026442</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B4">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ali</surname> <given-names>K. K.</given-names></name> <name><surname>Mohamed</surname> <given-names>M.S.</given-names></name> <name><surname>Maneea</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Botros</surname> <given-names>M.</given-names></name></person-group> (<year>2025b</year>). <article-title>Solutions of nonlinear Murray equation for blood flow in vessels by Laplace-residual power series</article-title>. <source>Eng. Comput</source>. <volume>42</volume>, <fpage>2478</fpage>&#x02013;<lpage>2499</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1108/EC-04-2025-0324</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B5">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Angstmann</surname> <given-names>C. N.</given-names></name> <name><surname>Henry</surname> <given-names>B. I.</given-names></name> <name><surname>McGann</surname> <given-names>A. V.</given-names></name></person-group> (<year>2015</year>). <article-title>Fractional order modelling in epidemiology</article-title>. <source>J. Biol. Dynam</source>. <volume>9</volume>, <fpage>16</fpage>&#x02013;<lpage>42</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B6">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Angstmann</surname> <given-names>C. N.</given-names></name> <name><surname>Henry</surname> <given-names>B. I.</given-names></name> <name><surname>McGann</surname> <given-names>A. V.</given-names></name></person-group> (<year>2016</year>). A fractional-order infectivity SIR model. Physica <italic>A: Stat. Mech. Appl</italic>. <volume>452</volume>, <fpage>86</fpage>&#x02013;<lpage>93</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physa.2016.02.029</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B7">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bansal</surname> <given-names>K.</given-names></name> <name><surname>Mathur</surname> <given-names>T.</given-names></name> <name><surname>Agarwal</surname> <given-names>S.</given-names></name></person-group> (<year>2023</year>). <article-title>Fractional-order crime propagation model with non-linear transmission rate</article-title>. <source>Chaos, Solitons Fractals</source>. <volume>169</volume>:<fpage>113321</fpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.chaos.2023.113321</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B8">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bilgil</surname> <given-names>R.</given-names></name> <name><surname>Yurt</surname> <given-names>A. H.</given-names></name> <name><surname>Atangana</surname> <given-names>F.</given-names></name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>COVID-19 SVIVR fractional SEIRD model with vaccination and memory effects</article-title>. <source>Mathem. Methods Appl. Sci</source>. <volume>45</volume>, <fpage>8537</fpage>&#x02013;<lpage>8556</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B9">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bulut</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Yigider</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. (<year>2025</year>). <article-title>Deep learning approaches for &#x003B2;-conformable fractional differential equations: A PINN, NRPINN-s and NRPINN-un based solutions</article-title>. <source>AIMS Mathem</source>. <volume>10</volume>, <fpage>13721</fpage>&#x02013;<lpage>13740</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.3934/math.2025618</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B10">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Farea</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Yli-Harja</surname> <given-names>O.</given-names></name> <name><surname>Emmert-Streib</surname> <given-names>F.</given-names></name></person-group> (<year>2025a</year>). <article-title>Understanding physics-informed neural networks: techniques, applications, trends and challenges</article-title>. <source>AI</source> <volume>5</volume>, <fpage>1534</fpage>&#x02013;<lpage>1557</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/ai5030074</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B11">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Farea</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Yli-Harja</surname> <given-names>O.</given-names></name> <name><surname>Emmert-Streib</surname> <given-names>F.</given-names></name></person-group> (<year>2025b</year>). <article-title>Using physics-informed neural networks for modeling biological and epidemiological dynamical systems</article-title>. <source>Mathematics</source> <volume>13</volume>:<fpage>1664</fpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/math13101664</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B12">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Farea</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Yli-Harja</surname> <given-names>O.</given-names></name> <name><surname>Emmert-Streib</surname> <given-names>F.</given-names></name></person-group> (<year>2025c</year>). <article-title>Physics-informed neural networks: a review of methodological evolution, theoretical foundations and interdisciplinary frontiers</article-title>. <source>Appl. Sci</source>. <volume>15</volume>:<fpage>8092</fpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/app15148092</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B13">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hao</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Friedman</surname> <given-names>A.</given-names></name></person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Mathematical model on Alzheimer&#x00027;s disease</article-title>. <source>BMC Syst. Biol</source>. <volume>10</volume>, <fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>18</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1186/s12918-016-0348-2</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B14">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hussain</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Hammad</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Rahimzai</surname> <given-names>A. A.</given-names></name> <name><surname>Koh</surname> <given-names>W. S.</given-names></name> <name><surname>Khan</surname> <given-names>I.</given-names></name></person-group> (<year>2025</year>). <article-title>Dynamical analysis and soliton solutions of the space-time fractional Kaup-Boussinesq system</article-title>. <source>Partial Different. Equat. Appl. Mathem</source>. <volume>14</volume>:<fpage>101205</fpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.padiff.2025.101205</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B15">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kharazmi</surname> <given-names>E.</given-names></name> <name><surname>Zayernouri</surname> <given-names>M.</given-names></name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Identifiability and predictability of integer- and fractional-order epidemiological models using physics-informed neural networks</article-title>. <source>Nat. Comput. Sci</source>. <volume>1</volume>, <fpage>744</fpage>&#x02013;<lpage>753</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1038/s43588-021-00158-0</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">38217142</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B16">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kilbas</surname> <given-names>A. A.</given-names></name> <name><surname>Srivastava</surname> <given-names>H. M.</given-names></name> <name><surname>Trujillo</surname> <given-names>J. J.</given-names></name></person-group> (<year>2006</year>). <source>Theory and Applications of Fractional Differential Equations</source>. Amsterdam: Elsevier. p. 204.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B17">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lawal</surname> <given-names>Z. K.</given-names></name> <name><surname>Yassin</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Lai</surname> <given-names>D. T. C.</given-names></name> <name><surname>Idris</surname> <given-names>A. C.</given-names></name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Physics-informed neural network (PINN) evolution and beyond: a systematic literature review and bibliometric analysis</article-title>. <source>Big Data Cogn. Comput</source>. <volume>6</volume>:<fpage>140</fpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/bdcc6040140</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B18">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Li</surname> <given-names>Z.</given-names></name></person-group> (<year>2025</year>). <article-title>A review of physics-informed neural networks</article-title>. <source>Appl. Comput. Eng</source>. <volume>133</volume>:<fpage>20636</fpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.54254/2755-2721/2025.20636</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B19">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Millevoi</surname> <given-names>C.</given-names></name> <name><surname>Pasetto</surname> <given-names>D.</given-names></name> <name><surname>Ferronato</surname> <given-names>M.</given-names></name></person-group> (<year>2023</year>). <article-title>A physics-informed neural network approach for compartmental epidemiological models</article-title>. <source>PLoS Comput. Biol</source>. <volume>19</volume>:<fpage>e1009334</fpage>. <pub-id pub-id-type="pmid">39236067</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B20">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Murari</surname> <given-names>K.</given-names></name> <name><surname>Roul</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Sundar</surname> <given-names>S.</given-names></name></person-group> (<year>2025</year>). <article-title>Physics-informed neural network for forward and inverse modeling of low-grade brain tumors</article-title>. <source>arXiv</source> [preprint] arXiv:2504.07058. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.2139/ssrn.5260966</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B21">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Nisar</surname> <given-names>K. S.</given-names></name> <name><surname>Hayat</surname> <given-names>T.</given-names></name> <name><surname>Atangana</surname> <given-names>F.</given-names></name></person-group> (<year>2024b</year>). <article-title>Fractional tumor-immune system modeling with therapeutic interventions</article-title>. <source>J. Comput. Appl. Mathem</source>. <volume>402</volume>:<fpage>113891</fpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B22">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Nisar</surname> <given-names>K. S.</given-names></name> <name><surname>Kulachi</surname> <given-names>M. O.</given-names></name> <name><surname>Ahmad</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Farman</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Saqib</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Saleem</surname> <given-names>M. U.</given-names></name></person-group> (<year>2024a</year>). <article-title>Fractional-order cancer model with CD8&#x0002B; T cells and anti-PD-L1 therapy: Simulations and control strategy</article-title>. <source>Sci. Rep</source>. <volume>14</volume>:<fpage>16257</fpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1038/s41598-024-66593-x</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B23">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Nuugulu</surname> <given-names>S. M.</given-names></name> <name><surname>Patidar</surname> <given-names>K. C.</given-names></name> <name><surname>Tarla</surname> <given-names>D. T.</given-names></name></person-group> (<year>2025</year>). <article-title>A physics-informed neural network approach for solving time fractional Black-Scholes partial differential equations</article-title>. <source>Optimizat. Eng</source>. <volume>26</volume>, <fpage>2419</fpage>&#x02013;<lpage>2448</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11081-024-09910-7</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B24">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Petrella</surname> <given-names>J. R.</given-names></name> <name><surname>Hao</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Rao</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Doraiswamy</surname> <given-names>P. M.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Computational causal modeling of the dynamic biomarker cascade in Alzheimer&#x00027;s disease</article-title>. <source>Comput. Math. Methods Med</source>. <volume>1</volume>:<fpage>6216530</fpage>. (2019). doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/2019/6216530</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">30863455</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B25">
<mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Podlubny</surname> <given-names>I.</given-names></name></person-group> (<year>1999</year>). <source>Fractional Differential Equations, Mathematics in Science and Engineering</source>. <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>Academic Press</publisher-name>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B26">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Raissi</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Perdikaris</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Karniadakis</surname> <given-names>G. E.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Physics-informed neural networks: a deep learning framework for solving forward and inverse problems involving nonlinear partial differential equations</article-title>. <source>J. Comput. Phys</source>. <volume>378</volume>, <fpage>686</fpage>&#x02013;<lpage>707</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jcp.2018.10.045</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B27">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Rodrigues</surname> <given-names>J. A.</given-names></name></person-group> (<year>2024</year>). Using physics-informed neural networks for tumor cell growth modeling, <italic>Mathematics</italic> <volume>12</volume>:<fpage>1195</fpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/math12081195</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B28">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Shaier</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Raissi</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Seshaiyer</surname> <given-names>P.</given-names></name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Data-driven approaches for predicting spread of infectious diseases through DINNs: disease informed neural networks</article-title>. <source>arXiv [Preprint]</source>. arXiv:2110.05445.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B29">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Sopasakis</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Kalliadasis</surname> <given-names>V. K. E.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Fractional pharmacokinetics: theory and practice</article-title>. <source>J. Pharmacokinet. Pharmacodynam</source>. <volume>46</volume>, <fpage>145</fpage>&#x02013;<lpage>164</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B30">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Sopasakis</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Sarimveis</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Macheras</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Dokoumetzidis</surname> <given-names>A.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Fractional calculus in pharmacokinetics</article-title>. <source>arXiv</source> [preprint] arXiv:1904.10556. <pub-id pub-id-type="pmid">28975496</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B31">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Srivastava</surname> <given-names>P. K.</given-names></name></person-group> (<year>2024</year>). <article-title>Fractional epidemiology of monkeypox: memory effects and transmission dynamics</article-title>. <source>Fract. Calcul. Appl. Analy</source>. <volume>27</volume>, <fpage>207</fpage>&#x02013;<lpage>230</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B32">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Sumelka</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Luczak</surname> <given-names>B.</given-names></name> <name><surname>Gajewski</surname> <given-names>T.</given-names></name> <name><surname>Voyiadjis</surname> <given-names>G. Z.</given-names></name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Modelling of AAA in the framework of time-fractional damage hyperelasticity</article-title>. <source>Int. J. Solids Struct</source>. <volume>206</volume>, <fpage>30</fpage>&#x02013;<lpage>42</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ijsolstr.2020.08.015</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B33">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Vo</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Ekpenyong</surname> <given-names>A.</given-names></name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Fractional calculus modeling of cell viscoelasticity captures drug response more robustly</article-title>. <source>arXiv</source> [preprint] arXiv:2201.02589. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.48550/arXiv.2201.02589</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B34">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yadav</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Jahan</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Nisar</surname> <given-names>K. S.</given-names></name></person-group> (<year>2024</year>). <article-title>Analysis of fractal-fractional Alzheimer&#x00027;s disease mathematical model in sense of Caputo derivative</article-title>. <source>AIMS Public Health</source> <volume>11</volume>, <fpage>399</fpage>&#x02013;<lpage>419</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.3934/publichealth.2024020</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">39027396</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B35">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhang</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Zhang</surname> <given-names>R.</given-names></name> <name><surname>Yue</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Ding</surname> <given-names>Z.</given-names></name></person-group> (<year>2025</year>). <article-title>Physics-informed neural networks for PDE problems: a comprehensive review</article-title>. <source>Artif. Intellig. Rev</source>. <volume>58</volume>:<fpage>323</fpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10462-025-11322-7</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B36">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhou</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Zhang</surname> <given-names>Y.</given-names></name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Noether symmetries for fractional generalized Birkhoffian systems in terms of classical and combined Caputo derivatives</article-title>. <source>Acta Mechanica</source>. <volume>231</volume>, <fpage>3017</fpage>&#x02013;<lpage>3029</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00707-020-02690-y</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B37">
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ziada</surname> <given-names>E.A.A.</given-names></name> <name><surname>Botros</surname> <given-names>M.</given-names></name></person-group> (<year>2025</year>). <article-title>Solution of a fractional mathematical model of brain metabolite variations in the circadian rhythm containing the Caputo-Fabrizio derivative</article-title>. <source>J. Appl. Mathem. Comp</source>. <volume>71</volume>, <fpage>3353</fpage>&#x02013;<lpage>3380</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s12190-024-02327-6</pub-id></mixed-citation>
</ref>
</ref-list>
<fn-group>
<fn fn-type="custom" custom-type="edited-by" id="fn0001">
<p>Edited by: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2184974/overview">Miodrag Zivkovic</ext-link>, Singidunum University, Serbia</p>
</fn>
<fn fn-type="custom" custom-type="reviewed-by" id="fn0002">
<p>Reviewed by: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/3310824/overview">Zhandos Zulpykhar</ext-link>, L.N. Gumilyov Eurasian National University, Kazakhstan</p>
<p><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/3344603/overview">Monica Wadie</ext-link>, Delta University for Science and Technology, Egypt</p>
</fn>
</fn-group>
</back>
</article>