Model Kontrol Optimum Penyebaran Penyakit Ebola

Abstract

Karya ilmiah ini membahas masalah pengendalian penyakit Ebola. Pengendalian penyebaran penyakit ebola dirumuskan dalam model SIR yang dimodifikasi. Tiga variabel kontrol diperkenalkan ke dalam model. Pertama adalah usaha untuk menjaga individu yang rentan akan virus Ebola agar tidak terinfeksi dengan cara edukasi, public campaign, dsb. Kedua adalah usaha untuk mengidentifikasi individu yang telah terpapar virus Ebola tapi belum sampai terinfeksi sehingga segera mendapat perawatan. Ketiga adalah pengobatan serta pengawasan individu yang terinfeksi virus Ebola. Prinsip maksimum Pontryagin diterapkan agar mendapatkan kondisi optimalitas untuk dipenuhi oleh variabel kontrol. Penyelesaian metode numerik dari kontrol optimum akan diselesaikan menggunakan metode Runge-Kutta orde empat. Hasil dari solusi numerik menunjukkan bahwa penerapakan ketiga variabel kontrol terbukti dapat menekan jumlah individu yang terinfeksi dibandingkan sebelum diterapkan ketiga variabel kontrol. Penerapan ketiga variabel kontrol juga lebih baik dalam menekan jumlah individu terinfeksi dibandingkan hanya menerapkan kontrol variabel pertama saja maupun hanya menerapkan variabel kontrol pertama dan kedua saja. Kata kunci: kontrol optimum, metode Runge-Kutta orde empat, prinsip maksimum Pontryagin, Ebola.

This thesis addresses the issues of controlling the Ebola disease. Controlling of the spread of Ebola disease is formulated in a modified SIR model. Three control variables are introduced into the model. The first is an attempt to prevent individuals who are susceptible to the Ebola virus from being infected by education, public campaigns, etc. The second is an attempt to identify individuals who have been exposed to the Ebola virus but have not yet been infected so that they receive treatment immediately. The third is the treatment and monitoring of individuals infected with the Ebola virus. Pontryagin's maximum principle is applied in order to obtain optimal conditions to be performed by the control variable. The numerical method of the optimum control will be solved by using the fourth-order Runge-Kutta method. The results of the numerical solution showed that the application of the three control variables was proven to be able to reduce the number of infected individuals compared to before the application of the three control variables. The application of the three control variables is also better in overcoming the number of infected individuals compared to applying the first control variable only or applying the first and second control variables. Keywords: optimum control, fourth-order Runge-Kutta method, Pontryagin's maximum principles, Ebola.