SIMULASI MODEL MATEMATIKA SEI-SEIRS PADA PENYEBARAN PENYAKIT MONKEYPOX

Authors

  • Ahmad Istianto Universitas PGRI Ronggolawe Tuban
  • Kresna Oktafianto
  • Eriska Fitri Kurniawati Universitas PGRI Ronggolawe

Keywords:

Cacar monyet, model SEI-SEIRS, pemodelan matematika, runge-kutta orde 4, simulasi numerik

Abstract

Cacar monyet (monkeypox) adalah virus yang ditularkan ke manusia dari hewan dengan gejala yang mirip dengan penderita cacar pada masa lalu, meskipun secara klinis tidak terlalu parah. Mengingat pada masa lalu penyakit cacar merupakan salah satu penyakit paling mematikan, membunuh setidaknya 1 dari 3 orang terinfeksi bahkan seringkali lebih banyak dalam bentuk penyakit yang paling parah sehingga membunuh ratusan juta orang, maka kembalinya kasus cacar monyet ini harus segera diwaspadai. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dinamika perkembangan cacar monyet dengan menggunakan model matematika epidemiologi host-vector berbentuk SEI-SEIRS. SEI merupakan populasi dari monyet dan SEIRS merupakan populasi dari manusia yang terdiri dari populasi rentan (susceptible) disimbolkan dengan , populasi terpapar (exposed) disimbolkan dengan , populasi terinfeksi (infected) disimbolkan dengan , dan populasi sembuh (recovery) disimbolkan dengan . Selanjutnya dilakukan simulasi numerik untuk mengetahui dinamika dari setiap populasi menggunakan metode runge-kutta orde 4. Hasil dari simulasi ini menunjukkan populasi monyet terpapar dan monyet terinfeksi mengalami kenaikan lalu penurunan dan stabil. Sedangkan populasi monyet rentan pengalami penuruan lalu stabil. Kemudian pada populasi manusia terpapar mengalami kenaikan lalu penurunan dan stabil. Populasi manusia terinfeksi dan sembuh mengalami kenaikan lalu stabil. Sedangkan populasi manusia rentan pengalami penuruan lalu stabil.Cacar monyet (monkeypox) adalah virus yang ditularkan ke manusia dari hewan dengan gejala yang mirip dengan penderita cacar pada masa lalu, meskipun secara klinis tidak terlalu parah. Mengingat pada masa lalu penyakit cacar merupakan salah satu penyakit paling mematikan, membunuh setidaknya 1 dari 3 orang terinfeksi bahkan seringkali lebih banyak dalam bentuk penyakit yang paling parah sehingga membunuh ratusan juta orang, maka kembalinya kasus cacar monyet ini harus segera diwaspadai. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dinamika perkembangan cacar monyet dengan menggunakan model matematika epidemiologi host-vector berbentuk SEI-SEIRS. SEI merupakan populasi dari monyet dan SEIRS merupakan populasi dari manusia yang terdiri dari populasi rentan (susceptible) disimbolkan dengan , populasi terpapar (exposed) disimbolkan dengan , populasi terinfeksi (infected) disimbolkan dengan , dan populasi sembuh (recovery) disimbolkan dengan . Selanjutnya dilakukan simulasi numerik untuk mengetahui dinamika dari setiap populasi menggunakan metode runge-kutta orde 4. Hasil dari simulasi ini menunjukkan populasi monyet terpapar dan monyet terinfeksi mengalami kenaikan lalu penurunan dan stabil. Sedangkan populasi monyet rentan pengalami penuruan lalu stabil. Kemudian pada populasi manusia terpapar mengalami kenaikan lalu penurunan dan stabil. Populasi manusia terinfeksi dan sembuh mengalami kenaikan lalu stabil. Sedangkan populasi manusia rentan pengalami penuruan lalu stabil.

References

Caldwell, J. & Ram, Y. M. (2013). Mathematical Modelling Concepts and Case Studies. Springer Science Business Media, B. V. Dordrecht.

Elsonbaty, A., Adel, W., Aldurayhim, A., & El-Mesady, A. (2024). Mathematical modeling and analysis of a novel monkeypox virus spread integrating imperfect vaccination and nonlinear incidence rates. Ain Shams Engineering Journal, 15(2024): 102451. https://doi.org/10.1016/j.asej.2023.102451

Idisi, O. I., Yusuf, T. T., Adeniyi, E., Onifade, A. A., Oyebo, Y. T., Samuel, A. T., & Kareem, L. A. (2023). A new compartementalized epidemic model to analytically study the impact of awareness on the control and mitigation of the monkeypox disease. Healthcare Analytics, 4(100267). https://doi.org/10.1016/j.health.2023.100267

Ihsan, H., Side, S., & Pagga, M. (2021). Pemodelan Matematika SEIRS pada Peneybaran Penyakit Malaria di Kabupaten Mimika. Journal of Mathematics, Computations, and Statistics, 4(1), 21-29. http://dx.doi.org/10.35580/jmathcos.v4i1.20446

Latif, I. & Putri, N. N. (2023). A-Z fakta-fakta kunci penyakit menular dan penyakit tidak menular versi WHO. Deepublish Digital. Yogyakarta.

Ludji, D. G., & Buan, F, C, H. (2023). Penerapan Metode Runge-Kutta Orde 4 pada Pemodelan Penularan Penyakit Cacar Monyet. Journal of Mathematics, Computations, and Statistics, 6(1), 1-9. http://dx.doi.org/10.32938/slk.v5i2.1981

Musafir, R. Q., Suryanto, A., Darti, I., & Trisilowati. (2024). Optimal control of a fractional-order monkeypox epidemic model with vaccination and rodents culling. Results in Control and Optimization, 14(100381). https://doi.org/10.1016/j.rico.2024.100381

Nisa, S., Irwan, Syata, I. (2024). Penerapan Metode Runge-Kutta Orde 4 Model Penyebaran Demam Berdarah Dengue di Kota Makassar. Al-Aqlu: Jurnal Matematika, Teknik dan Sains, 2(1), 52-61. http://dx.doi.org/10.59896/aqlu.v2i1.52

Ness, W. (2024). The Complete Guide to Monkeypox: Causes, Symptoms, Treatment & Prevention. Interactive Media Licensing.

Okyere, S. & Ackora-Prah, J. (2023). Modeling and analysis of monkeypox disease using fractional derivatives. Results in Engineering, 17(2023): 100786. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2022.100786

Side, S., Pratama, M. I., Badwi, N., & Sanusi, W. (2020). Analysis and Simulation of SIRI Model for Dangue Fever Transmission. Indian Journal of Science and Technology, 13(03), 340-351. http://dx.doi.org/10.17485/ijst/2020/v13i03/147852

Sweilam, N. H., Mohammed, Z. N., & Kareem, W. S. A. (2024). Numerical approaches for solving complex order monkeypox mathematical model. Alexandria Engineering Journal, 90, 170-182. https://doi.org/10.1016/j.aej.2024.01.061

Syam, R., Side, S., & Said, C. S. (2021). Model SEIRS Peneybaran Penyakit Tuberkulosis di Kota Makassar. Journal of Mathematics, Computations, and Statistics, 3(1): 11. http://dx.doi.org/10.35580/jmathcos.v3i1.19180

WHO. (2022). History of smallpox vaccination. https://www.who.int/news-room/spotlight/history-of-vaccination/history-of-smallpox-vaccination, diakses 1 Januari 2024.

Wireko, F. A., Adu, I. K., Sebil, C., & Asamoah, J. K. K. (2023). A fractal-fractional order model for exploring the dynamics of Monkeypox disease. Decision Analytics Journal, 8(100300). https://doi.org/10.1016/j.dajour.2023.100300

Downloads

Published

2024-10-22