نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی همدان

2 عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی همدان

10.22041/ijbme.2021.523157.1662

چکیده

بیماری کرونا ویروس، یا کووید 19 یک بیماری واگیردار است، که توسط ویروس کرونا ایجاد شده است و یک تهدید و نگرانی برای سلامت و اقتصاد کشورها است. اگرچه تولید و توزیع واکسن این بیماری هم اکنون در حال انجام است، اما مداخلات غیر دارویی همچنان به عنوان یک استراتژی مهم و اساسی برای کنترل شیوع این ویروس در کشور‌های جهان در حال اجراست. هم اکنون با توجه به شرایط موجود، داشتن یک مدل دینامیکی مناسب از این بیماری، اطلاعاتی را در مورد نحوه رفتار، شیوع، سرعت انتقال و سایر پارامتر‌ها را در اختیار مسئولان ذی ربط قرار خواهد داد. روش‌های مختلف مدل‌سازی ریاضی برای تجزیه و تحلیل الگوهای انتقال این بیماری جدید پیشنهاد شده است. در این مقاله، با استفاده از حسابان کسری، دینامیک کووید 19 مورد بررسی قرار خواهد گرفت. یکی از مزیت‌های مهم حسابان کسری که در مدل سازی و کنترل بیماری‌های همه‌گیر می‌تواند بسیار کارآمد باشد، داشتن حافظه بلند مدت است. با داشتن مدل دینامیکی انتقال و شیوع ویروس، تمرکز بر یک استراتژی کنترلی بر اساس مداخلات غیر دارویی می‌تواند حائز اهمیت باشد. در این مقاله یک روش کنترل مدلغزشی مرتبه کسری تطبیقی جدید جهت اتخاذ تصمیمات غیر دارویی پیشنهاد شده است. روش پیشنهادی در این مقاله جهت کنترل مداخلات غیر دارویی، یک کنترل کننده مدلغزشی فعال مرتبه کسری تطبیقی جدید است، که به علت مقاوم بودن در برابرنامعینی‌های پارامتری و اغتشاشات سیستم می‌تواند عملکرد مناسبی را داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Analysis of fractional order SEIR model for Covid 19 and investigation of its spread management with a novel adaptive fractional order nonlinear controller

نویسندگان [English]

  • Amir Veisi 1
  • Hadi Delavari 2

1 Hamedan University of Technology

2 Hamedan University of Technology

چکیده [English]

Coronavirus, or Covid 19, is a contagious disease caused by the coronavirus and is a threat to the health and economy of countries. Although vaccine production and distribution are currently underway, but non-pharmacological interventions are still being implemented as an important and fundamental strategy to control the spread of the virus in countries around the world. Now, according to the existing conditions, having a suitable dynamic model of this disease will provide information to the relevant authorities about the behavior, prevalence, speed of transmission, and other parameters. Various mathematical modeling methods have been proposed to analyze the transmission patterns of this new disease. In this paper, using fractional calculus, the dynamics of Covid 19 will be investigated. One of the major advantages of fractional calculus, which can be very effective in modeling and controlling epidemics, is its long-term memory property. With a dynamic model of virus transmission and prevalence, focusing on a control strategy based on non-pharmacological interventions can be important. In this paper, a new adaptive fractional order sliding mode controller is proposed for non-pharmacological decisions. The proposed method in this paper for controlling non-pharmacological interventions is an adaptive fractional order active sliding mode control, which can have a good performance due to its robustness against parameter uncertainty and system disturbances.

کلیدواژه‌ها [English]

  • COVID 19
  • Fractional order SEIR model
  • Fractional calculus
  • sliding mode control
  • Fractional Adaptation law