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<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Baek,&#x20;Seungho</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Cho,&#x20;Haneol</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Lee,&#x20;SangChul</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Yoo,&#x20;Myeongsu</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Kwon,&#x20;Donghyok</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Lee,&#x20;Kyuhwan</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Kim,&#x20;Yeonju</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Kim,&#x20;Chansoo</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="accessioned">2026-03-27T01:30:09Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="available">2026-03-27T01:30:09Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="created">2026-03-24</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="issued">2026-03</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="uri">https:&#x2F;&#x2F;pubs.kist.re.kr&#x2F;handle&#x2F;201004&#x2F;154478</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="abstract">COVID-19,&#x20;an&#x20;unprecedented&#x20;global&#x20;pandemic,&#x20;has&#x20;caused&#x20;successive&#x20;waves&#x20;that&#x20;pose&#x20;unique&#x20;challenges&#x20;to&#x20;public&#x20;health&#x20;and&#x20;epidemiological&#x20;research.&#x20;Traditional&#x20;Susceptible–Infected–Recovered&#x20;(SIR)&#x20;models&#x20;often&#x20;struggle&#x20;to&#x20;capture&#x20;these&#x20;complex&#x20;dynamics,&#x20;especially&#x20;given&#x20;that&#x20;the&#x20;virus&#x20;has&#x20;spawned&#x20;multiple&#x20;sub-variants.&#x20;To&#x20;tackle&#x20;these&#x20;challenges,&#x20;we&#x20;adopt&#x20;an&#x20;empirical&#x20;modeling&#x20;approach&#x20;by&#x20;integrating&#x20;real-world&#x20;data&#x20;from&#x20;Our&#x20;World&#x20;in&#x20;Data&#x20;(daily&#x20;confirmed&#x20;COVID-19&#x20;cases)&#x20;and&#x20;GISAID&#x20;(variant&#x20;prevalence)&#x20;into&#x20;a&#x20;newly&#x20;proposed&#x20;integrated&#x20;model.&#x20;Specifically,&#x20;we&#x20;sum&#x20;multiple&#x20;sigmoidal&#x20;(logistic)&#x20;curves,&#x20;each&#x20;representing&#x20;the&#x20;cumulative&#x20;infections&#x20;of&#x20;a&#x20;distinct&#x20;dominant&#x20;variant,&#x20;and&#x20;recalibrate&#x20;the&#x20;model&#x20;whenever&#x20;a&#x20;new&#x20;variant&#x20;emerges.&#x20;By&#x20;incorporating&#x20;variant-specific&#x20;parameters,&#x20;our&#x20;framework&#x20;effectively&#x20;captures&#x20;the&#x20;biological&#x20;and&#x20;epidemiological&#x20;characteristics&#x20;of&#x20;COVID-19&#x20;in&#x20;a&#x20;dynamic,&#x20;data-driven&#x20;manner.&#x20;Most&#x20;importantly,&#x20;we&#x20;employ&#x20;the&#x20;Pruned&#x20;Exact&#x20;Linear&#x20;Time&#x20;(PELT)&#x20;algorithm&#x20;to&#x20;provide&#x20;rigorous&#x20;mathematical&#x20;justification&#x20;for&#x20;when&#x20;separate&#x20;variant&#x20;models&#x20;can&#x20;be&#x20;legitimately&#x20;summed:&#x20;specifically,&#x20;when&#x20;variant&#x20;dominance&#x20;reaches&#x20;approximately&#x20;50%.&#x20;This&#x20;establishes&#x20;the&#x20;theoretical&#x20;foundation&#x20;that&#x20;separate&#x20;logistic&#x20;models&#x20;can&#x20;be&#x20;additively&#x20;combined&#x20;under&#x20;specific&#x20;dominance&#x20;conditions.&#x20;We&#x20;evaluate&#x20;our&#x20;model&#x20;using&#x20;Mean&#x20;Absolute&#x20;Percentage&#x20;Error&#x20;(MAPE),&#x20;Root&#x20;Mean&#x20;Square&#x20;Error&#x20;(RMSE),&#x20;and&#x20;Mean&#x20;Absolute&#x20;Error&#x20;(MAE).&#x20;Our&#x20;empirical&#x20;findings&#x20;confirm&#x20;that&#x20;integrating&#x20;dominant&#x20;variants&#x20;is&#x20;associated&#x20;with&#x20;markedly&#x20;improved&#x20;accuracy&#x20;compared&#x20;to&#x20;a&#x20;single-strain&#x20;approach,&#x20;based&#x20;on&#x20;data&#x20;from&#x20;fourteen&#x20;countries&#x20;(including&#x20;South&#x20;Korea,&#x20;the&#x20;United&#x20;States,&#x20;and&#x20;the&#x20;United&#x20;Kingdom)&#x20;and&#x20;global&#x20;aggregates.&#x20;We&#x20;also&#x20;provide&#x20;theoretical&#x20;motivation&#x20;for&#x20;approximating&#x20;SIR&#x20;dynamics&#x20;via&#x20;logistic&#x20;functions&#x20;and&#x20;discuss&#x20;how&#x20;this&#x20;integrated&#x20;framework&#x20;can&#x20;be&#x20;refined&#x20;to&#x20;enhance&#x20;predictive&#x20;performance.&#x20;In&#x20;doing&#x20;so,&#x20;we&#x20;demonstrate&#x20;the&#x20;feasibility&#x20;and&#x20;advantages&#x20;of&#x20;iteratively&#x20;updating&#x20;epidemiological&#x20;models&#x20;in&#x20;response&#x20;to&#x20;emerging&#x20;variants,&#x20;thereby&#x20;offering&#x20;actionable&#x20;insights&#x20;for&#x20;ongoing&#x20;and&#x20;future&#x20;pandemic&#x20;management.</dcvalue>
<dcvalue element="language" qualifier="none">English</dcvalue>
<dcvalue element="publisher" qualifier="none">Public&#x20;Library&#x20;of&#x20;Science</dcvalue>
<dcvalue element="title" qualifier="none">Integrated&#x20;disease&#x20;model&#x20;considering&#x20;mutation-induced&#x20;infection&#x20;waves&#x20;with&#x20;COVID-19&#x20;cases</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="doi">10.1371&#x2F;journal.pone.0341667</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="bibliographicCitation">PLoS&#x20;ONE,&#x20;v.21,&#x20;no.3</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="title">PLoS&#x20;ONE</dcvalue>
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