Mikroalga merupakan salah satu potensi alam Indonesia yang dapat dimanfaatkan dalam berbagai kebutuhan seperti menghasilkan produk energi (bioethanol, biodiesel), biopolymer penghasil plastik dan sebagai bahan campuran tanah untuk rekayasa konstruksi, bahkan sebagai pengolahan limbah dengan cara menyerap kandungan senyawa organik dan nutrisi yang masih tersisa ataupun menyerap beberapa senyawa berbahaya yang terdapat dalam limbah. Salah satu media kulturisasi mikroalga adalah chemostat. Chemostat merupakan jenis bioreaktor kontinu yang berfungsi untuk budidaya mikroalga dan mikroorganisme yang lain yang biasanya digunakan dalam skala laboratorium dan industri. Penelitian ini membahas tentang kendali optimal berupa pemberian tingkat pengenceran secara optimal pada model pertumbuhan mikroalga dalam chemostat. Metode yang digunakan untuk menyelesaikan masalah kendali optimal ini adalah Prinsip Minimum Pontryagin. Adapun fungsi tujuan yang digunakan berupa meminimumkan waktu yang dibutuhkan oleh state awal untuk menuju state akhir (kondisi setimbang). Kemudian dilanjutkan dengan simulasi numerik menggunakan toolbox ICLOCS2. Simulasi dilakukan untuk mengetahui perbandingan pertumbuhan mikroalga dalam chemostat dengan dan tanpa kendali optimal. Berdasarkan hasil pembahasan diperoleh bahwa jenis kendali yang dilakukan berupa kendali bangbang. Hasil simulasi menunjukkan bahwa massa jenis mikroalga mampu mencapai kondisi setimbang 40.9% lebih cepat saat diberi kendali optimal daripada tanpa diberi kendali optimal.
Pengendalian optimal terhadap penyebaran flu burung melalui pendekatan model epidemi flu burung pada unggas dan manusia dilakukan dengan menggunakan prinsip Pontryagin. Pengendalian ini bekerja dengan menambahkan variabel kendali pada model matematika dan mengoptimalkan fungsional objektif. Variabel kendali yang ditambahkan pada model berupa pengobatan pada subpopulasi manusia yang terinfeksi dan depopulasi pada subpopulasi unggas yang terinfeksi. Tujuan dari pengendalian ini yaitu untuk meminimumkan jumlah subpopulasi manusia yang terinfeksi dan jumlah subpopulasi unggas yang terinfeksi serta biaya yang diperlukan selama pengobatan dan depopulasi. Model diselesaikan secara numerik menggunakan metode Runge-Kutta. Sementara proses pengendalian diselesaikan secara numerik dengan bantuan toolbox DOTcvpSB pada bahasa pemrograman Matlab. Setelah dibandingkan dengan hasil simulasi numerik model epidemi flu burung tanpa kendali, hasil simulasi numerik model epidemi flu burung dengan kendali menunjukkan bahwa pengobatan mampu menurunkan jumlah subpopulasi manusia yang terinfeksi hampir 100%. Begitu juga dengan depopulasi yang mampu menurunkan jumlah subpopulasi unggas yang terinfeksi hampir 100%. Sehingga dengan kata lain penyebaran virus flu burung dapat dikendalikan dengan baik jika dilakukan depopulasi pada unggas yang terinfeksi dan pengobatan pada manusia yang terinfeksi.Kata kunci: depopulasi, flu burung, kendali optimal, model epidemi, pengobatan, Pontryagin.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.