کنترل کلیدزن بهینه برای فرآیند دارو درمانی در شیمی درمانی سرطان
First Statement of Responsibility
نسرین اشرفی باباگنجه
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
مهندسي مکانیک
Date of Publication, Distribution, etc.
۱۴۰۱
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۶۱ص.
Accompanying Material
سی دی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسي مکانیک گرایش طراحی کاربردی
Date of degree
۱۴۰۱/۰۶/۲۱
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
طرح یک روش موثر برای کنترل بهینه کلید زن فرآیند دارو درمانی در شیمی درمانی سرطان ضروری به نظر می رسد. در این روش رشد حجم تومور با یک مدل معادله دیفرانسیلی توصیف میشود، و توسط مدلهای ریاضی شامل معادلات دیفرانسیل مربوط به تغییر پویا با دوره زمانی سرطان بیان میشود. این روش کاملاً متفاوت از آنالیزهای آماری زیستی است که تمایل به مقابله با نتایج مرحله نهایی دارند. سیستمهای کلید شده کلاس خاصی از سیستمهای ترکیبی هستند که از چندین حالت دینامیکی و یک قانون کلید زن تشکیل شده اند که برای اطمینان از عملکرد پایدار و راضی کننده، کلید زن را بین آنها تنظیم میکند. کنترل بهینه سیستمهای کلید شده شامل یافتن ورودی کنترل پیوسته و سیگنال کلید برای بهینهسازی مشترک شاخص عملکرد خاص سیستم است. در این تحقیق مساله دارو درمانی در شیمی درمانی سرطان به عنوان یک مسئله کنترل بهینه سیستمهای کلید شده فرموله شده است و حالتها به حالت وابسته کلید میکنند. این روش با مدل کنترل بهینه موجود سیستم¬های کلید شده، که در آن حالت¬ها به حالت وابسته به زمان تغییر میکنند، متفاوت است. با یک روش محاسبه عددی، با معرفی یک تابع باینری، کار برروی آن و تعریف یک تابع جریمه بر آن یک مدل کنترل بهینه از سیستم غیر خطی محدود بدست میآید. با استفاده از تغییر مقیاس گذاری زمان، تکنیک تقریب سازی و ایده تابع جریمه، مدل کنترل بهینه معادل به یک مدل بهینهسازی پارامتر غیرخطی تبدیل میشود. سپس، برای حل مسئله بهینهسازی پارامتر غیرخطی، یک الگوریتم تابع پیوسته مبتنی بر گرادیان استفاده میشود. روش پیشنهادی زمان پایین، سرعت همگرایی بیشترو مقدار تابع هدف بهتری نسبت به الگوریتمهای موجود خواهدداشت. نتایج حاصله حاکی از آن است که روش پیشنهادی تقریباً 40 درصد در نرخ همگرایی نسبت به روش مشابه بهتر عمل کرده است.
Text of Note
Abstract:Designing an effective method for optimal key control of the drug therapy process in cancer chemotherapy seems essential. In this method, tumor volume growth is described by a differential equation model, and is expressed by mathematical models including differential equations related to the dynamic change over time of the cancer. This method is completely different from biological statistical analyzes that tend to deal with the results of the final stage. Locked systems are a special class of hybrid systems consisting of several dynamic modes and a female switch rule that adjusts the female switch between them to ensure stable and satisfactory performance. Optimal control of locked systems includes finding continuous control input and key signal for joint optimization of system-specific performance index.In this study, the issue of drug therapy in cancer chemotherapy has been formulated as an issue of optimal control of locked systems and states switch to dependent state. This method differs from the existing optimal control model of keyed systems, in which the states change to a time-dependent state. With a numerical calculation method, by introducing a binary function, working on it and defining a penalty function on it, an optimal control model of a finite nonlinear system is obtained. Using time scaling changes, approximation techniques, and the idea of a penalty function, the equivalent optimal control model becomes a nonlinear parameter optimization model.Then, to solve the nonlinear parameter optimization problem, a gradient-based continuous function algorithm is used. The proposed method will have lower time, higher convergence speed and better objective function value than existing algorithms. The results show that the proposed method performed approximately 40% better in convergence rate than the similar method.
OTHER VARIANT TITLES
Variant Title
Optimal switching control for drug therapy process in cancer chemotherapy