Optymalizacja pobudzeń dla celów identyfikacji parametrów modeli zmiennych stanu

• Autorzy: Kalicka R. , Pietrenko-Dąbrowska A. , Lipiński S.

Warianty tytułu

EN

Optimal input design for parameter identification of state-space models

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiono zagadnienie optymalizacji pobudzeń dla celów identyfikacji parametrów modeli kompartmentowych systemów farmakokinetycznych opisanych w kategoriach zmiennych stanu. Przedstawiono pobudzenia optymalne zaprojektowane według kryterium A-optymalności. Zaprojektowane pobudzenia optymalne, w obrębie klasy pobudzeń o ograniczonej energii, zapewniają maksymalną osiągalną dokładność estymat parametrów. W farmakokinetyce nałożenie ograniczenia na energię pobudzenia konieczne jest w przypadku leków, których szybkie podawanie powoduje występowanie skutków ubocznych.

EN

Optimal input design for parameter estimation of compartmental state-space models of pharmacokinetic systems is presented in the paper. The results presented were obtained for two-compartmental model of procainamide pharmacokinetics. In the paper A-optimality criterion was utilised. A-optimal inputs presented, in the equienergy class of optimal inputs, ensure the best achievable accuracy of parameter estimates. The optimisation procedure delivered optimal inputs of non-positive values presented in Fig. 2. In order to ensure the applicability of the optimal inputs in drug delivery the additional constraint, lower bound was imposed on the optimal inputs. The applicable optimal inputs presented in Fig. 3 were used for parameter estimation. In the Tab. 2 the parameter estimates as well as their accuracies are presented.

Słowa kluczowe

PL

optymalizacja pobudzenia; macierz informacyjna Fishera; identyfikacja parametryczna

EN

optimal input design; Fisher information matrix; parametric identification

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 54, nr 3
• Strony: 114--117
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Kalicka R.

autor

Pietrenko-Dąbrowska A.

autor

Lipiński S.

• Katedra Inzynierii Biomedycznej, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki, Politechnika Gdańska,

Bibliografia

• [1] Pharmindex - kompendium lekOw - 2007. Medimedia, Warszawa, 2007.
• [2] F. de Latorre, J. Nolan, C. Robertson, D. Chamberlain, Baskett: Wytyczne 2000 europejskiej rady resuscytacji dotyczące specjalistycznych zabiegów resuscytacyjnych u osób dorosłych (A-ALS). http://www.erc.edu/.
• [3] K. Godfrey: Compartmental models and their application, Academic Press, London, 1983.
• [4] S. Brandt: Analiza danych. PWN, Warszawa, 1999.
• [5] C. Cobelli, A. Ruggeri, K. Thomaseth: Optimal input and sampling schedule for physiological system identification. Some theoretical and in vivo results on a compartmental model of glucose kinetics. Mathematics and Computers in Biomedical Applications, edytorzy: J. Eisenfeld, C. DeLisi. Elsevier North-Holland, New York, 1985, 161-172.
• [6] E. Walter, L. Pronzato: Qualitative and quantitative experiment design for phenomenological models - a survey. Automatica. 26, 1990, 195-213.
• [7] M. B. Zarrop: Optimal experiment design for dynamic system identification. Springer, Heidelberg, 1979.
• [8] C. Cobelli, K. Thomaseth: On optimality of the impulse input for linear system identification. Mathematical Biosciences. 89, 1988, 127- 133.
• [9] Matlab Optimization Toolbox User's Guide, Mathworks Inc, 2000.
• [10] R. Kalicka: Modelowanie procesów kinetycznych w systemach biomedycznych. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 2000.