بهینه‌سازی چندهدفه درمان سرطان با استفاده از الگوریتم‌ NSWOA

Abstract

مدل­سازی ریاضی سیستم­های بیولوژیکی یکی از مطلوب­ترین روش­ها برای مطالعه این پدیده­های زیستی می­باشد. توسعه­ی مدل­های ریاضی برای شبیه­سازی، کنترل و پیش­بینی پدیده­ها همواره اهمیت داشته است. از جمله مزایای استفاده از مدل­های ریاضی، کاربرد آن­ها در بهینه­سازی می­باشد. مسأله درمان سرطان به عنوان یک مسأله کنترل بهینه با هدف کاهش غلظت سلول­های سرطانی در بازه زمانی درمان می­باشد. در حل این مسأله موضوع مهمی که در مطالعات قبلی در نظر گرفته نمی­شد، غلظت داروی مصرفی بود، که به طور قابل­توجهی بر سلامت بالینی بیماران تأثیر می­گذاشت. با توجه به این موضوع، مطالعه حاضر با هدف به دست­آوردن یک پروتکل بهینه تجویز دارو با حداقل­رساندن غلظت سلول­های سرطانی و حداقل­رساندن غلظت دارو انجام گرفت. حل این مسأله چندهدفه برای اولین بار با الگوریتم بهینه­سازیNSWOA انجام شده و نتایج با الگوریتم NSGA-II مقایسه شدند. منحنی جبهه پارتو به­دست­آمده از هر دو الگوریتم، مجموعه­ای از بهینه­ترین راه­­حل­ها را ارائه می­دهد که با توجه به معیارهای انتخابی درمان، یکی از این نقاط به عنوان پروتکل تجویز دارو انتخاب می­شود. مقایسه­ی نتایج نشان می­دهد الگوریتم NSWOA توانمندی بسیار خوبی در حل این مساله بهینه­سازی دارد.