講演名 1993/12/14
生体の3コンパートメントにおける最適制御入力の挙動に関する理論解析
平山 博史, 佐藤 祐一, 波多野 緑, 福山 祐三,
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抄録(和) 生体を3つのコンパートメントで表わし、それを最適状態に制御する場合の制御入力を数値計算で求めた。評価関数は各コンパートメント内における物質の濃度の時間的変化率、標的値からの絶対偏位および制御入力量を含め、それぞれに重価係数を乗じた。より生理的状態を扱うため各コンパートメント間の反応拡散係数は時間的に変動させた。最適制御は反応開始直後に最大値を示し漸減し最小値をとった後および増加した。この軌跡は反応拡散係数および重価係数の変化によってもほぼ同一であったが係数が指数関数的に増加する場合逆のパターンを示した。どのような制御入力様式が生体制御にとって最適かは経験的にしか理解されておらず本研究はそれらに対して理論的背景を与えた。
抄録(英) A theoretical analysis was performed on the optimal trajectories of control input which drive the 3 compartments biological system. The system was experssed by linear simultaneous differential equations with time variant reaction diffusion coefficients.The performance function involved the time derivatives of concentration of individual compartment and the deviation from the target values.The optimal trajectories showed inverted parabolic pattern with maximum at its initiation and minimum its middle of reaction timc.The exponential increasing pattern of reaction coefficient induced parabolic patterns of the optimal control variable.Present study affords a theoretical back ground for regulation of the control variable as input.
キーワード(和) 最適制御 / 生体制御 / コンパートメント / 評価関数 / 反応拡散係数
キーワード(英) OPtimal control / biological control / compartment / performance function / reaction diffusion coefficient
資料番号 MBE93-95
発行日

研究会情報
研究会 MBE
開催期間 1993/12/14(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 ME and Bio Cybernetics (MBE)
本文の言語 ENG
タイトル(和) 生体の3コンパートメントにおける最適制御入力の挙動に関する理論解析
サブタイトル(和)
タイトル(英) A THEORETICAL ANALYSIS OF THE OPTIMAL TRAJECTORIES OF INPUT IN BIOLOGICAL 3 COMPARTMENTAL MODEL.
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 最適制御 / OPtimal control
キーワード(2)(和/英) 生体制御 / biological control
キーワード(3)(和/英) コンパートメント / compartment
キーワード(4)(和/英) 評価関数 / performance function
キーワード(5)(和/英) 反応拡散係数 / reaction diffusion coefficient
第 1 著者 氏名(和/英) 平山 博史 / Hirofumi Hirayama
第 1 著者 所属(和/英) 旭川医科大学公衆衛生学
Department of public health,Asahikawa Medical College.
第 2 著者 氏名(和/英) 佐藤 祐一 / Yuuichi Satoh
第 2 著者 所属(和/英) 旭川医科大学公衆衛生学
Department of public health,Asahikawa Medical College.
第 3 著者 氏名(和/英) 波多野 緑 / Midori Hatano
第 3 著者 所属(和/英) 旭川医科大学公衆衛生学
Department of public health,Asahikawa Medical College.
第 4 著者 氏名(和/英) 福山 祐三 / Yuzou Fukuyama
第 4 著者 所属(和/英) 旭川医科大学公衆衛生学
Department of public health,Asahikawa Medical College.
発表年月日 1993/12/14
資料番号 MBE93-95
巻番号(vol) vol.93
号番号(no) 375
ページ範囲 pp.-
ページ数 8
発行日