تحلیل مدل Sqeiar و طراحی کنترل کننده فازی مد لغزشی به منظور تعیین نرخ قرنطینه سازی برای پاندمی کووید-19

با توجه به شیوع گسترده پاندمی ویروس کرونا (کووید19) در سراسر جهان، مدل های ریاضی می توانند به پیش بینی و کنترل این پاندمی کمک کنند. از این رو، در این مقاله ابتدا یک مدل جامع برای بررسی روند بیماری کووید19 مبتنی بر افراد مستعد، درمعرض، عفونی (باعلامت و بدون علامت) و بهبودیافته در نظر گرفته می شود. سپس با توجه به فقدان هرگونه واکسیناسیون عمومی یا درمان موثر، گروه افراد »در قرنطینه « به مدل مذکور اضافه می شود. پس از بررسی مثبت بودن حالات و محاسبه معیار آستانه (r_0) به محاسبه نقاط تعادل (تعادل بدون بیماری و اندمیک) پرداخته و پایداری آن ها با استفاده از ماتریس ژاکوبین بررسی می شود. در ادامه، توسط یک کنترل not;کننده فازی مد لغزشی، نرخ قرنطینه سازی به عنوان تنها ورودی کنترلی بیماری تعیین و تنظیم می گردد. میزان کارایی کنترل کننده نیز در حضور عدم قطعیت پارامترهای مدل بررسی می شود که نتایج حاصل، موید عملکرد مطلوب آن است. همچنین، تاثیر جامعه آلوده بر سایر جوامع در حضور کنترل کننده بررسی خواهد شد. در نهایت، عملکرد و کارایی کنترل کننده توسط شبیه سازی، مورد ارزیابی قرار می not;گیرد.

Fuzzy Sliding Mode Controller Design and Analysis of an SQEIAR Epidemic Model for COVID-19 to Determine the Quarantine Rate

According to the global prevalence of coronavirus (COVID19) pandemic, mathematical models can predict and control the dynamic behavior of the pandemic. Therefore, in this study, a comprehensive model is considered to examine the trend of COVID19 based on Susceptible, Exposed, Infected (Symptomatic and Asymptomatic), and Recovered individuals. In the absence of a curative treatment or vaccination campaign, the group of quarantined people is added to the model. Then, a positivity analysis of states is examined, and the threshold criterion (R_0) is determined. The equilibrium points (diseasefree and endemic) are also calculated, and their stability is investigated using the Jacobin matrix. The quarantine rate is regulated as the only control input using the fuzzy sliding mode controller. The efficiency of the controller is also investigated in the presence of uncertainty in model parameters. Also, the impact of the infected community on other communities, considering the controller, will be examined. Finally, the performance and efficiency of the proposed controller are evaluated.