180 likes | 368 Views
دانشگاه صنعتي امير كبير سمينار درس مدلسازي سيستمهاي بيولوژيكي. بکارگیری الگوريتم تكاملي در تخمين مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب. ارائه دهنده: الهام باوفای حقیقی استاد درس: آقای دکتر توحيد خواه. فهرست. شناسايي مقاوم پارامترهاي سيستم الگوريتم تكاملي چيست؟
E N D
دانشگاه صنعتي امير كبير سمينار درس مدلسازي سيستمهاي بيولوژيكي بکارگیری الگوريتم تكاملي در تخمين مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب ارائه دهنده: الهام باوفای حقیقی استاد درس: آقای دکتر توحيد خواه بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب
فهرست • شناسايي مقاوم پارامترهاي سيستم • الگوريتم تكاملي چيست؟ • الگوريتم تكاملي و شناسايي مقاوم سيستم • روند كاهش ضربان قلب توسط دارو • تعيين پارامترهاي سيستم • نتايج • جمع بندي بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب
شناسايي مقاوم سيستم پارامترهاي سيستم تخمين پارامترهاي سيستم خطا! تابع خطا حداقل كردن نرمهاي مختلف خطا ؟ كدام نرم خطا مناسب است؟ بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب
(...ادامه) شناسايي مقاوم سيستم بازاي هر نرم يك كران بالا جمع نرمهاي مختلف مجموعه پارامترهاي شدني (Feasible Parameter Set) پارامترهايي كه شرايط كران بالا را ارضا كنند 1- تابع هزينه () بر حسب نرمهاي مختلف خطا 2- حداقل شدن تابع هزينه با توجه به مجموعه پارامترهاي شدني مجموعه غيرخطي بودن نسبت به پارامترها بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب
الگوريتم تكاملي چيست؟ نظريه تكامل داروين منشا: منابع جهت زيستن موجودات برتر رقابت محدوديت منابع بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب
الگوريتم تكاملي …الگوريتم تكاملي در مسائل بهينه سازي مسئله نمونه اي: min - تعريف موجودات تصادفي - انتساب شايستگي با توجه تابع ارزيابي نسل فعلي بازتركيبي و جهش فرزندان انتخاب از فرزندان و والدين نسل جديد - موجوداتي كه شايستگي خوبي دارند بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب
الگوريتم تكاملي و شناسايي مقاوم پارامترها Genetic Algorithm توابع چند قله اي (Multimodal) چند مينيمم محلي/سراسري -t: نسل - P(t): جمعيت يك نسل (در ابتدا موجودات تصادفي) • A(t): آرشيو بهترينها - بهترينها از P(t) A(t) ادامه ... بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب
الگوريتم تكاملي و شناسايي مقاوم پارامترها Genetic Algorithm (...ادامه) A(t): آرشيو بهترينها شبكه بندي فضا به اندازه در هر سلول بهترين حفظ مي شود در زمان كاهش مي يابد ادامه ... بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب
الگوريتم تكاملي و شناسايي مقاوم پارامترها Genetic Algorithm (...ادامه) -t: زمان (نسل) - P(t): جمعيت يك نسل (در ابتدا موجودات تصادفي) A(t)) ( بهترينها از P(t) • A(t): آرشيو بهترين ها • G(t) : جمعيتفرزندان G(t) - توليد جمعيت جديد از P(t)وA(t) - بهترينها از G(t) و A(t) A(t) - انتخاب از G(t) و P(t) P(t) - نسل بعدي (افزايش t) ادامه ... بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب
الگوريتم تكاملي و شناسايي مقاوم پارامترها تعيين كران بالاي نرمها تهي شدن مجموعه شدني كوچك كران بالايي براي نرمها بزرگ شدن فضاي جستجو بزرگ ؟ قابل قبول نرم دوم غير قابل قبول Pareto Genetic Algorithm نرم اول بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب
روند كاهش ضربان قلب توسط دارو تغييرغلظت يونهاي سديم، پتاسيم و كلسيم در داخل سلولهاي عضله انقباض و انبساط عضله ادامه ... بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب
(...ادامه) روند كاهش ضربان قلب توسط دارو داررو نرخ مسدود شدن Bounded Channels Unbounded Channels نرخ باز شدن ادامه ... بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب
(...ادامه) روند كاهش ضربان قلب توسط دارو مقدارb(t) در شروع يا انتهاي بازه زماني nام بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب
تعيين پارامترهاي سيستم حداكثر تغيير پتانسيل غشا در شروع بازه زماني nام (با حضور دارو) حداكثر تغيير پتانسيل غشا (بدون حضور دارو) زمانActivation زمان Recovery تخمين بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب
نتايج - نرمهاي بكار رفته - تقسيم داده ها: شناسايي + تست • مقايسه با: • برنامه ريزي غير خطي به مينيمم سراري نمي رسد • الگوريتم ژنتيك معمولي محدوده نرمها رعايت نمي شود بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب
جمع بندي - شناسايي مقاوم جمع نرمهاي مختلف بازاي هر نرم يك كران بالا - الگوريتم تكاملي با تركيب راه حلهاي مختلف، تخمين راه حل نهايي - Genetic Algorithm • كيفيت برتر نتايج در مقايسه با • برنامه ريزي غير خطي • الگوريتم ژنتيك معمولي بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب
مرجع اصلي J.M. Herrero, X.Blasco, M.Martınez, C.Ramos, J.Sanchis, “Non-linearrobustidentificationusingevolutionaryalgorithms Application toabiomedicalprocess”, Engineering Applications of Artificial Intelligence 21 (2008) 1397– 1408. بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب
باتشکر از توجه شما بکارگیری الگوريتم تكاملي در شناسايي مقاوم پارامترها در روند كاهش ضربان قلب