Моделирование дискретного управления противовирусным иммунным ответом в условиях неопределенности

Авторы

  • Михаил Владимирович Чирков Пермский государственный национальный исследовательский университет
  • Сергей Владимирович Русаков Пермский государственный национальный исследовательский университет

DOI:

https://doi.org/10.17072/1993-0550-2021-2-52-56

Аннотация

Рассматривается численное решение задачи дискретного управления иммунным ответом при инфекционном заболевании в условиях неопределенности. Задача дискретного управления представлена нелинейной системой обыкновенных дифференциальных уравнений с запаздывающим аргументом. Условия неопределенности означают, что значения параметров модели неизвестны, а их оценка корректируется по мере поступления новых клинико-лабораторных данных. Для решения данной задачи предложен алгоритм, позволяющий в рамках математической модели инфекционного заболевания одновременно строить управление и идентифицировать параметры. С помощью предложенного алгоритма построены программы лечения, основанные на реализации иммунотерапии, а также проведена идентификация параметров математической модели противовирусного иммунного ответа. Показано, что иммунотерапия позволяет проводить эффективное лечение при острой форме инфекционного заболевания.

Библиографические ссылки

Белых Л.Н. Анализ математических моделей в иммунологии. М.: Наука, 1988. 192 с.

Болодурина И.П., Луговскова Ю.П. Оптимальное управление иммунологическими реакциями организма человека // Проблемы управления. 2009. № 5. С. 44–52.

Марчук Г.И. Математические модели в иммунологии. Вычислительные методы и эксперименты. М.: Наука, 1991. 304 с.

Марчук Г.И., Петров Р.В. Математическая модель противовирусного иммунного ответа // Вычислительные процессы и системы. Вып. 1. М.: Наука, 1983. C. 5–11.

Bajpai P., Chaturvedi A., Dwivedi A.P. Optimal therapeutic control modeling for immune system response // International Journal of Computer Applications. 2011. Vol. 21, № 4. P. 27–30.

Bodnar M., Forys U. A model of immune system with time-dependent immune reactivity // Nonlinear Analysis: Theory, Methods & Applications. 2009. Vol. 70, № 2. P. 1049–1058.

Marchuk G.I. Mathematical modeling of immune response in infectious diseases. Dordrecht: Springer Science & Business Media, 2013. 350 p.

Русаков С.В., Чирков М.В. Идентификация параметров и управление в математических моделях иммунного ответа // Российский журнал биомеханики. 2014. Т. 18, №2. С. 259–269.

Русаков С.В., Чирков М.В. Математическая модель влияния иммунотерапии на динамику иммунного ответа // Проблемы управления. 2012. № 6. С. 45–50.

Чирков М.В. Управление в условиях неопределенности на основе математической модели противовирусного иммунного ответа // Научно-технический вестник Поволжья. 2017. № 4. С. 226–228.

Загрузки

Опубликован

10.12.2021

Как цитировать

Чирков, М. В., & Русаков, С. В. (2021). Моделирование дискретного управления противовирусным иммунным ответом в условиях неопределенности. ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. МАТЕМАТИКА. МЕХАНИКА. ИНФОРМАТИКА, (2 (53), 52–56. https://doi.org/10.17072/1993-0550-2021-2-52-56

Выпуск

Раздел

Механика. Математическое моделирование