540f65333f57f89e2b954bc4_top_coatofarms_v2.png
540f65135b848513272c60bb_top_ornament_v2.png
2015
543aaffd1b4ea3f7344afcba_1st_prize.png
informatika
Meszéna Domokos
Molekuláris szintű, vércukordinamikát leíró rendszermodell paraméterbecslése és szabályozási célú analízise
Témavezető:
Dr. Gáspári Zoltán - Dr. Szederkényi Gábor
Összefoglaló
A komplex biológiai folyamatok időbeli viselkedését legalább kvalitatív módon leíró matematikai modellek fontos szerepet játszanak a rendszer működésének megértésében és a szükséges külső beavatkozások (szabályozás) megtervezésében. Sajnos általánosságban elmondható, hogy biológiai rendszerek esetén a dinamikus mérések minősége és mennyisége elmarad a technológiai rendszereknél megszokott lehetőségektől. Emiatt a megfelelően pontos dinamikus modellalkotás lényegesen nehezebb.
Kezdeti lépésként az ún. strukturális identifikálhatóság vizsgálatának feladata annak megállapítása, hogy az adott modellstruktúra esetén a modell ismeretlen paraméterei egyértelműen meghatározhatók-e elméleti szinten. A praktikus identifikálhatóság vizsgálata pedig arra irányul, hogy a megbecsülendő modellparaméterek a gyakorlatban megfelelő minőségben kiszámíthatók-e a mérési adatokból.
Tudományos Diákköri munkámban célkitűzésem volt tanulmányozni – az előzetes irodalomkutatásból választott – vércukor szabályozási rendszermodell (Blood Glucose Control System) strukturális és praktikus identifikálhatóságát, mivel e tulajdonságokat legjobb tudomásom szerint az irodalomban részletesen még nem tanulmányozták.
Eredményeimben azt találtam, hogy a kiválasztott négy lineáris függőségű paraméter strukturális szempontból globálisan (tehát egyértelműen) identifikálható, amely bíztató eredmény a paraméterbecslés gyakorlati kivitelezése szempontjából. Emellett megvizsgáltam a paraméterek időbeli hatását, változásuk jelentőségét a kimenetre nézve, melyet időfüggő érzékenységvizsgálattal végeztem el. Az identifikálhatósági és érzékenységi analízis eredményeinek felhasználásával sikerült az eddigieknél pontosabban reprodukálni a szakirodalomban fellelhető bizonyos kísérleti adatokat. Ezenkívül hozzáfogtam egy, a klinikusok számára alkalmazható, optimális kísérletterv előkészítéséhez, a hatékonyabb paraméterbecslés érdekében.
További céljaim között szerepel az eredményeim részletezése, publikálása, valamint nemlineáris szabályozási sémák megalkotása. Az identifikált modellen tesztelt szabályzó a jövőben hozzájárulhat egy biológiailag releváns, mérnökileg megfelelően szabályozott vércukorszintmérő kifejlesztéséhez.
Meszéna Domokos
Meszéna Domokos
Minden egy "kopogtatáson múlt". Ennyit kellett csak tenni a kezdetek kezdetén. Beleszerettem egy témába, és ezzel elindult egy hallgató-tanár kollegiális munka, amely már túlmutat az általános egyetemi, frontális kereteken. Itt tényleg belekóstolhattam a tudományos kutatásba. A TDK a legsikeresebb dobbantó a akadémiai karrierhez. Visszagondolva, ennek a munkának köszönhetem első saját eredményeimet, így megjelent nemzetközi konferencia posztereimet (publikációk!), ezáltal nyertem felvételt nemzetközi nyári iskolákra, intenzív kurzusokra, mindezen tapasztalattal pályázhattam sikeresen ösztöndíj támogatásokra, és végül, nyertem felvételt a doktori iskolába. Ha ez nincs, talán a teljes görgeteg nem indul el. Hálát adok a kezdeti lépésekért. Mindenkinek ajánlom, hogyha szívéhez szól a téma, merjen "kopogni"!
Curriculum Vitae
Adatok feltöltés alatt
Dr. Gáspári Zoltán
Dr. Gáspári Zoltán
Adatok feltöltés alatt
Dr. Szederkényi Gábor
Dr. Szederkényi Gábor
Adatok feltöltés alatt