HIV病毒动力学的自由终端时间最优控制
最优化与控制
2011-10-18 v1 其他定量生物学
摘要
本文研究了一个公认的HIV野生型感染模型。我们阐述了固定终端时间的最速下降法算法，并提出了一种适用于自由终端时间的修正方法。所考虑的第一类代价泛函旨在最小化治疗总时间。对该问题的一个简单实现表明，由于最优控制具有“先发制人、重拳出击”的特性，它在治疗早期阶段以及基于个体的研究中可能有效。我们还提出了一种基于LQR的代价泛函，并使用最速下降法求解。结果表明，最优治疗必须保持高强度，直到患者出现康复迹象，之后治疗强度逐渐降低。这与生物医学理念相符。使用修正算法对一个包含总时间权重的修正问题进行了近似求解，结果显示总治疗周期显著缩短。我们得出结论，缩短并优化的治疗周期有助于提高效率和患者护理周转率。
引用
@article{arxiv.1110.3398,
title = {Free Final-Time Optimal Control for HIV Viral Dynamics},
author = {Gaurav Pachpute and Kriti Saxena},
journal= {arXiv preprint arXiv:1110.3398},
year = {2011}
}