Mejorando la convergencia en la optimización de la programación de terapias: un estudio de simulación
Autores: Chimal-Eguia, Juan C.; Rangel-Reyes, Julio C.; Paez-Hernandez, Ricardo T.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Mejorando la convergencia en la optimización de la programación de terapias: un estudio de simulación
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Tiempos de infusión
Cantidades de medicamento
Horario terapéutico
Algoritmo de control óptimo
Inmunoterapia con células dendríticas
Descenso de gradiente estocástico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Los tiempos de infusión y las cantidades de medicamento son dos variables principales a optimizar al diseñar un horario terapéutico. En este trabajo, probamos y analizamos varias extensiones a las ecuaciones de descenso de gradiente en un algoritmo de control óptimo concebido para la optimización de programación terapéutica. El objetivo es proporcionar información sobre las mejores estrategias a seguir en términos de velocidad de convergencia al implementar nuestro método en modelos para la inmunoterapia con células dendríticas. El método ofrece un control tipo pulso que modela una serie de inyecciones en bolo y tiene como objetivo minimizar una función de costo, la cual reduce el tamaño del tumor y mantiene el tumor por debajo de un umbral. Además, introducimos un paso de iteración estocástica en el algoritmo, que sirve para reducir el número de cálculos de gradiente, similar a un esquema de descenso de gradiente estocástico en aprendizaje automático. Finalmente, empleamos el algoritmo en dos problemas de optimización de programación terapéutica en inmunoterapia con células dendríticas y contrastamos las optimizaciones estocásticas y no estocásticas de nuestro método.
Descripción
Los tiempos de infusión y las cantidades de medicamento son dos variables principales a optimizar al diseñar un horario terapéutico. En este trabajo, probamos y analizamos varias extensiones a las ecuaciones de descenso de gradiente en un algoritmo de control óptimo concebido para la optimización de programación terapéutica. El objetivo es proporcionar información sobre las mejores estrategias a seguir en términos de velocidad de convergencia al implementar nuestro método en modelos para la inmunoterapia con células dendríticas. El método ofrece un control tipo pulso que modela una serie de inyecciones en bolo y tiene como objetivo minimizar una función de costo, la cual reduce el tamaño del tumor y mantiene el tumor por debajo de un umbral. Además, introducimos un paso de iteración estocástica en el algoritmo, que sirve para reducir el número de cálculos de gradiente, similar a un esquema de descenso de gradiente estocástico en aprendizaje automático. Finalmente, empleamos el algoritmo en dos problemas de optimización de programación terapéutica en inmunoterapia con células dendríticas y contrastamos las optimizaciones estocásticas y no estocásticas de nuestro método.