迈向癌症混合自动机

本文介绍了癌症混合自动机（Cancer Hybrid Automata, CHAs），这是一种通过离散表型对癌症进展进行建模的形式化方法。使用离散状态（如阶段和标志）对癌症进展进行分类在生物学文献中已变得普遍，但主要作为一种组织原则，而非可执行的形式化方法。此处开发的精确计算模型旨在利用这一未开发的潜力，即通过进展模型的自动验证（例如一致性、因果联系等）、不可达或不稳定状态的分类以及计算机生成的（个体化或通用）治疗计划。本文建立在现象学方法之上，因此无需假设 underlying 自然进展的生化模型。相反，它抽象地模拟状态之间的转换时间以及药物和临床测试的效果，从而允许形式化关于进展的时间陈述以及定时治疗的概念。此处提出的模型最终基于混合自动机，我们展示了现有的控制器综合算法如何推广到 CHA 模型，以便自动生成治疗方案。在整篇论文中，我们使用癌症标志来表示癌症进展所经历的离散状态，但也可以使用其他离散或连续变化状态形式化的概念来推导类似的治疗方案。