Kontrol Adaptif Fogging dan Pengobatan untuk Menekan Infeksi pada Model Host-Vektor Demam Berdarah

Abstract

Demam berdarah dengue merupakan penyakit berbasis vektor yang penyebarannya dipengaruhi interaksi silang antara manusia dan nyamuk, sehingga berpotensi menimbulkan lonjakan kasus bila tidak dikendalikan. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi efektivitas kontrol adaptif untuk menekan dinamika infeksi pada model host–vektor berbasis sistem persamaan diferensial biasa dengan struktur manusia bertipe SIR dan nyamuk bertipe SI. Kontrol adaptif dirancang dengan pembaruan estimasi parameter secara waktu-nyata, sementara sinyal kontrol dibatasi melalui saturasi agar tetap realistis. Simulasi numerik dilakukan pada horizon 365 hari menggunakan solver numerik standar untuk membandingkan skenario tanpa kontrol dan skenario dengan kontrol adaptif. Hasil simulasi menunjukkan kontrol adaptif menjaga proporsi manusia rentan tetap lebih tinggi dan menurunkan infeksi manusia secara signifikan. Secara kuantitatif, puncak infeksi manusia turun dari 0,2198 (hari ke-31) menjadi 0,0301 (hari ke-58,5), sehingga reduksi puncak mencapai 86,3%. Beban infeksi kumulatif yang diukur melalui luas di bawah kurva juga turun dari 15,56 menjadi 6,0485 (reduksi 61,1%). Selain itu, proporsi nyamuk terinfeksi lebih rendah pada skenario kontrol, konsisten dengan melemahnya transmisi silang manusia–nyamuk. Uji konservasi populasi berada pada orde 10⁻¹⁶–10⁻¹⁵ sehingga hasil simulasi konsisten secara numerik.