تعداد نشریات | 41 |
تعداد شمارهها | 1,121 |
تعداد مقالات | 9,574 |
تعداد مشاهده مقاله | 17,371,158 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 12,120,808 |
An Adaptive Lyapunov-Based Controller for HIV Treatment | ||
Control and Optimization in Applied Mathematics | ||
دوره 5، شماره 2، مهر 2020، صفحه 1-10 اصل مقاله (419.25 K) | ||
نوع مقاله: Applied Article | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/coam.2021.56157.1153 | ||
نویسندگان | ||
Sahar Vaseei؛ Mohammad Reza Zarrabi* | ||
School of Mathematics and Computer Science, Damghan University, Damghan, Iran. | ||
چکیده | ||
In view of the tremendous importance of patients’ stability in medical sciences, this paper addresses the application of a sliding mode control in medical devices. In doing so, we consider a nonlinear dynamic system that shows the mathematical model of the human immunodeficiency virus. This nonlinear model has three variable states: healthy cells, infected cells, and free viruses. The proposed controller displays the effect of medication on preventing the production of the virus and blocking the new infection. This controller ensures the stability of this dynamic system provided for HIV in the event of a bounded disturbance. The stability and convergence of this process are proved by the Lyapunov theorem. Finally, a numerical example is given to demonstrate the efficiency of the proposed method. | ||
کلیدواژهها | ||
HIV؛ Mathematical modeling of HIV؛ Sliding mode control؛ Lyapunov stability | ||
عنوان مقاله [English] | ||
کنترلکننده تطبیقی لیاپانوف برای درمان HIV | ||
نویسندگان [English] | ||
سحر واسعی؛ محمدرضا ضرابی | ||
ایران، دامغان، دانشگاه دامغان، دانشکده ریاضی و علوم کامپیوتر | ||
چکیده [English] | ||
از آنجا که بحث پایداری وضعیت بیماران در علوم پزشکی بسیار مهم است، این مقاله به کاربرد کنترل حالت لغزشی در دستگاههای پزشکی پرداخته است. برای این منظور، یک سیستم دینامیکی غیرخطی را در نظر میگیریم که مدل ریاضی ویروس ضعیف کننده سیستم ایمنی را نشان میدهد. این مدل غیرخطی دارای سه حالت متغیر است. سلولهای سالم، سلولهای عفونی و ویروس های آزاد. کنترلکننده پیشنهادی اثر دارو را در جلوگیری از تولید ویروس و جلوگیری از عفونت جدید نشان میدهد. البته لازم به ذکر است که این کنترلکننده، پایداری سیستم پویایی که برای HIV درنظر گرفتهایم را با وجود اختلالات محدود، تضمین میکند. پایداری و همگرایی این فرآیند توسط قضیه لیاپونوف اثبات شده و در پایان، یک مثال عددی برای نشان دادن کارایی روش پیشنهادی آورده شده است. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
ایدز (HIV), مدل ریاضی ایدز, کنترل مد لغزشی, پایداری لیاپانوف | ||
مراجع | ||
[1] Aravind B. 2007. “Reverse transcription of the HIV-1 pandemic”, Faseb Journal 21 (14), 3795-808.
[2] Aghajanzadeh O., Sharifi M., Tashakori S., Zohoor H. 2018. “Robust adaptive Lyapunov-based control of hepatitis B infection”, IET systems biology, 12 (2), 62-67.
[3] Barre-Sinoussi F., Chermann J. C., Rey F., Nugeyre M. T., Chamaret S. 1983. “Isolation of T-lymphotropic retrovirus from a patient at risk for acquired immune deficiency syndrome (AIDS)”, Science, (220), 868-871.
[4] Chen Sh. 2021. “Antiretroviral therapy of HIV infection using a novel optimal type-2 fuzzy control strategy”, Alexandria engineering journal, 60 (1), 1545-1555.
[5] Douglas W. B., William A. B., Robert-Guroff M. 1983. “The Human T-Cell Leukemia Lymphoma Virus in the Southeastern United States”, JAMA, 250 (8), 1048-1052.
[6] Friedman-Kien A. E. 1981. “Disseminated Kaposi’s sarcoma syndrome in young homosexual men”, Journal of the American Academy of Dermatology, Dermatol.5, 468-471.
[7] Ghrayeb J., Kato I., McKinney S., Huang J. J., Chanda P. K. 1986. “Human T-Cell Lymphotropic Virus Type III (HTLV-III) Core Antigens: Synthesis in Escherichia coli and Immunoreactivity with Human Sera”, DNA and Cell Biology, 5(2), 93-99.
[8] Kallings L. O. 2008. “The first postmodern pandemic: 25 years of HIV/ AIDS”, Journal of Internal Medicine; 263 (3), 218-243.
[9] Landi A., Mazzoldi A., Andreoni Ch., Bianch M. 2008. “Modelling and control of HIV dynamics”, Computer methods and programs in biomedicine, 89 (2), 162-168.
[10] Markowitz S., edited by William N. Rom. 2007. “Environmental and occupational medicine (4th ed.). Wolters Kluwer/Lippincott Williams & Wilkins”, p. 745.
[11] Moradi H., Sharifi M., Vossoughi G. 2015. “Adaptive robust control of cancer chemotherapy in the presence of parametric uncertainties: A comparison between three hypotheses”, Computers in Biology and Medicine, 56, 145-157.
[12] Sepkowitz K.A. 2001. “AIDS-the first 20 years”, The New England Journal of Medicine 344 (23), 1764-1772.
[13] Sonnabend J., Witkin S. S., Purtilo D. T. 1983. “Acquired immunodeficiency syndrome, opportunistic infections, and malignancies in male homosexuals. A hypothesis of etiologic factors in pathogenesis”, JAMA. 249(17), 2370-2374.
[14] Sharp P. M., Hahn B. H. 2011. “Origins of HIV and the AIDS pandemic”, Cold Spring Harb Perspect Med, 1(1), a006841.
[15] Slotine J. J. E., Li W. 1991. “Applied nonlinear control”, Prentice-Hall, Englewood Cliffs.
[16] Xiaohua X. 2003. “Estimation of HIV/AIDS parameters”, Automatica, 39 (11), 1983-1988. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 253 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 286 |