扎赫拉·阿勒赫拉尔;雷博克,沃尔克;莱恩·洛克斯顿 人体血糖水平的建模和优化控制。 (英语) Zbl 1319.49060号 J.工业管理。最佳方案。 11,第4期,1149-1164(2015). 摘要:调节血糖水平对人体来说是一个具有挑战性的控制问题。随着时间的推移,血糖水平异常会导致严重的健康问题,包括糖尿病。虽然已经提出了几个数学模型来描述葡萄糖-胰岛素相互作用的动力学,但没有一个被研究界普遍采用。在本文中,我们考虑了Liu和Tang最初在2008年提出的血糖调节系统的动态模型。该模型由八个状态变量组成,自然分为三个子系统:胰高血糖素和胰岛素转换子系统、受体结合子系统和葡萄糖子系统。该模型包含36个模型参数,其中许多参数未知且难以准确确定。我们提出了一个最佳参数选择问题,其中必须选择模型参数的最佳值,以使得到的模型最适合给定的实验数据。我们证明,使用最优控制软件MISER 3.3可以很容易地解决此最优参数选择问题。使用这种方法,可以显著改进模型与实验数据的匹配。我们还研究了所得优化模型对胰岛素释放率的敏感性。最后,我们使用MISER 3.3确定优化模型的最优开环控制。 引用于1文件 MSC公司: 49N90型 最优控制和微分对策的应用 49立方米 基于非线性规划的数值方法 92 C50 医疗应用(通用) 92C45型 生化问题中的动力学(药代动力学、酶动力学等) 93A30型 系统数学建模(MSC2010) 关键词:最优控制;血糖水平;动力学模型;最优参数选择问题 软件:MISER3公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{Z.Al Helal}等人,《印度管理杂志》。最佳方案。11,第4号,1149--1164(2015;Zbl 1319.49060) 全文: DOI程序 参考文献: [1] F.Chee,血糖闭环控制,Springer(2007)·Zbl 1141.93001号 [2] R.Hovorka,1型糖尿病患者血糖浓度的非线性模型预测控制,生理测量,25905(2004)·doi:10.1088/0967-3334/25/4/010 [3] IDF糖尿病地图集,第5版,国际糖尿病联合会,布鲁塞尔(2011) [4] L.S.Jennings,MISER3最优控制软件:理论和用户手册第3版,西澳大利亚大学(2004) [5] M.Korach-André,男性外周循环中的葡萄糖外观和摄入大量C淀粉后的肝葡萄糖输出,《美国临床营养学杂志》,80,881(2004) [6] L.Kovács,新型1型糖尿病模型的鲁棒伺服控制,最佳控制应用和方法,32,215(2011)·兹比尔1215.92031 ·doi:10.1002/oca.963 [7] Q.Lin,《非线性最优控制的控制参数化方法:综述》,《工业与管理优化杂志》,10,275(2014)·Zbl 1276.49025号 ·doi:10.3934/jimo.2014.10.275 [8] 刘伟,在分子水平上模拟简化的血糖调节系统,《理论生物学杂志》,252608(2008)·Zbl 1398.92099号 ·doi:10.1016/j.jtbi.2008.02.021 [9] R.Loxton,目标和约束条件下具有多个特征时间点的最优控制问题,Automatica,442923(2008)·Zbl 1160.49033号 ·doi:10.1016/j.automatica.2008.04.011 [10] G.Marchetti,改进的1型糖尿病PID切换控制策略,第28届IEEE EMBS年度国际会议论文集,5041(2006)·doi:10.1109/IEMBS.2006.259541 [11] R.Martin,《癌症化疗药物给药的最优控制》,《世界科学》(1993)·doi:10.1142/9789812832542 [12] K.L.Teo,《最优控制问题的统一计算方法》,Longman Scientific and Technical(1991)·Zbl 0747.49005号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。