基于智能体建模视角研究早期癌症免疫相互作用的数学模型

关于癌症免疫相互作用的许多研究进展都是借助常微分方程 (ODE) 模型开发的。然而，这些模型无法有效表示涉及个体定位、记忆和涌现属性的问题，而这些是免疫系统细胞和分子的共同特征。基于智能体的建模和仿真是一种替代 ODE 模型的范式，克服了这些局限性。在本文中，我们研究了与 ODE 建模和仿真相比，基于智能体的建模和仿真的潜在贡献。我们寻求回答以下问题：是否可以从 ODE 公式中获得等效的基于智能体的模型？结果是否不同？使用一种方法相比另一种方法是否有任何好处？为了回答这些问题，我们考虑了三个使用已建立的早期癌症免疫相互作用数学模型的案例研究。这些案例研究在基于智能体的视角下被重新概念化，然后将仿真结果与 ODE 模型的结果进行了比较。我们的结果表明，可以获得等效的基于智能体的模型（即实现相同的机制）；然而，两种类型模型的仿真输出可能会因待建模系统的属性而有所不同。在某些情况下，使用基于智能体的建模获得了额外的见解。总体而言，我们可以确认基于智能体的建模是免疫学家工具集中的一个有用补充，因为它具有额外的功能，允许进行更接近生物现象特征的仿真。