2015
informatika
Meszéna Domokos
Molekuláris szintű, vércukordinamikát leíró rendszermodell paraméterbecslése és szabályozási célú analízise
Témavezető:
Dr. Szederkényi Gábor, Dr. Gáspári Zoltán
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. Szederkényi Gábor
Dr. Szederkényi Gábor
Adatok feltöltés alatt
Dr. Gáspári Zoltán
Dr. Gáspári Zoltán
Okleveles biológus, ELTE, 1999.
PhD, Szerkezeti biológia, ELTE, 2004.
Tanársegéd, ELTE TTK KI, 2004-2007.
Adjunktus, ELTE TTK KI, 2008-2011.
Docens, PPKE ITK, 2011-