전염병의 효율적 통제를 위한 비선형 SIR 모델의 타카기-수게노 퍼지모델 기반 샘플치제어

초록

본 논문은 전염병 역학의 기본모델인 비감염자-감염자-회복자(susceptible-infectious-recovered: SIR) 모델의 관한 타카기- 수게노(Takagi-Sugeno: T-S) 퍼지모델 기반 샘플치제어 문제를 논한다. 예방접종을 제어입력으로 추가한 비선형 SIR 모델을 T-S 퍼지모델로 표현한다. 예방접종은 실시간으로 변경할 수 없으므로 일정주기, 예를 들어 일, 동안 일정한 값을 유지하는 것이현실적이다. 이를 고려하여 퍼지모델 기반 샘플치제어기를 도입한다. 리아푸노프 안정도이론에 기반하여 샘플치제어기가 T-S 퍼지모델을 점근적으로 안정화할 수 있는 조건을 유도한다. 설계조건은 선형행렬부등식으로 표현된다. 수치적 시뮬레이션을통해 제안된 방법의 효용성을 확인한다.

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