طراحی کنترل کننده بهینه معادله ریکاتی وابسته به حالت (SDRE) برای کنترل همه گیری بیماری

ابولا ۲ یک ویروس بسیار خطرناک و همه گیر است که در بیشتر مواقع باعث مرگ انسان ها می شود. این ویروس موجببروز بیماری جدی و حاد می شود که در صورت عدم درمان، اغلب مرگ را در پی دارد. این بیماری برای اولین بار در سال۱۹۷۶، با شیوع همزمان در نیوزلند (سودان جنوبی) و یامبوکو (جمهوری دموکراتیک کنگو) پدیدار شد. مورد اخیر، درروستایی در نزدیکی رودخانه ابولا رخ داد که نام این بیماری نیز از آن گرفته شده است. همه گیری ۲۰۱۴ تا ۲۰۱۶ اینبیماری در غرب آفریقا، بزرگترین شیوع آن از زمان کشف این ویروس در سال ۱۹۷۶ بود. شیوع این بیماری در گینه آغازشد و سپس از مرزهای زمینی به سیرالئون و لیبریا انتقال یافت. شیوع فعلی آن در جمهوری دموکراتیک کنگوی شرقیدر سال ۲۰۱۸ تا ۲۰۱۹ ، با دربرداشتن تاثیرات منفی بر فعالیت های سلامت عمومی بسیار پیچیده است. متوسط میزانمرگ و میر ناشی ازاین بیماری حدود ۵۰٪ است، اما اگر میزان شیوع به موقع کنترل شود روند مرگ و میر کاهش و رونددرمان افزایش می یابد. در نتیجه کنترل این بیماری بسیار حائز اهمیت است. سیستمی که در این مطالعه معرفی می شوداز مقاله انتخاب شده است و مدل، مربوط به همه گیری SIR می باشد. مدل SIR مجموعه ای از سه معادله دیفرانسیلتاخیردار است که شامل سه مجموعه ی افراد حساس (S)، افراد بیمار (I)، و افراد بهبود یافته (R) است. برای کنترل این بیماریاز روش کنترلی بهینه معادله ریکاتی وابسته به حالت استفاده شده است. مهم ترین ویژگی این روش طراحی، حفظخصوصیات غیرخطی سیستم است. از اواسط دهه ۹۰، روش های SDRE به عنوان روش های طراحی کلی ظاهر شده اند کهابزارهای سیستماتیک و موثری را برای طراحی کنترل کننده ها، رویتگرها و فیلترهای غیرخطی فراهم می کنند. این روش هابر بسیاری از مشکلات و کمبودهای روش های موجود غلبه می کنند و الگوریتم های ساده محاسباتی را ارائه می دهند که درانواع برنامه های کاربردی عملی بسیار موثر بوده اند. شبیه سازی عددی نشان می دهد که از طریق روش معادله ریکاتیوابسته به حالت (SDRE)، جمعیت های در معرض، آلوده و قرنطینه کاهش می یابد. همچنین نتایج، بدون حضور کنترل کننده حاکی از آن است که اگر برای درمان بیماری هزینه نشود و یا تلاشی برای کنترل انجام نشود، بیماری برای همیشهدر جامعه باقی خواهد ماند.