Штучний інтелект

Науковий журнал

ISSN 2710-1673

ONLINE: ISSN 2710-1681

Виберіть свою мову


Використання пакету r de solve для математичного моделювання динамічних процесів у кібер-фізичних імуносенсорних системах

Сверстюк А.С.1
1 Тернопільський державний медичний університет ім. І.Я. Горбачевського

Повний текст (PDF)

УДК: 602.1:519.85:53.082.9:616-07
Мова публікації: Українська
Stuc. intelekt. 2018; 23; (4):73-84

Анотація: У даній статті розглянуто приклади застосування пакету R для розв'язування рівнянь, які використовуються для моделювання кібер-фізичних систем. Такі моделі включають диференціальні рівняння, що описують неперервну динаміку, а також булеві вирази логіки першого порядку для моделювання дискретних подій. Інтегровано диференціальні рівняння за умови, що виконуються умови дискретних подій. У даній статті розглянуто приклади використання пакету R deSolve для розв'язання задач у вигляді звичайних диференціальних рівнянь, які розв’язуються лінійними методами. Наведено основні особливості пакету R deSolve, короткий опис кодів, що дозволяє використовувати його для моделювання різних процесів у науці і техніці для кібер-фізичних систем. Чисельне моделювання виконувалося в пакеті R для моделі типу Лотки-Вольтерри

Ключові слова: кібер-фізична система, звичайні диференціальні рівняння, диференціальні рівняння в частинних похідних, пакет R deSolve

Посилання:

  1. Lee, E.A. (2008) Cyber physical systems: Designchallenges. Center for Hybrid and EmbeddedSoftware Systems, EECS University of California,
  2. Berkeley, CA 94720, USA, Tech. Rep.UCB/EECS-2008-8. p. 10. [Online]. Available:https://www2.eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/2008/ EECS-2008-8.pdf.Mosinska, L., Fabisiak, K., Paprocki, K.,Kowalska, M., Popielarski, P., Szybowicz, M.,Stasiak, A. (2013) Diamond as a transducermaterial for the production of biosensors.Przemysl Chemiczny, vol. 92, no. 6, pp. 919–923.
  3. Adley, C. (2014) Past, present and future of sensorsin food production. Foods, vol. 3, no. 3, pp. 491–510. doi: 10. 3390 / foods3030491. [Online].Available: https ://doi.org/10.3390/foods3030491.
  4. Kłos-Witkowska, A. (2015) Enzyme-based fluo-rescent biosensors and their environmental,clinical and industrial applications. PolishJournal of Environmental Studies, vol. 24,pp. 19–25. doi: 10.15244/pjoes/28352. [Online].Available: https://doi.org/10.15244/pjoes/28352.
  5. Burnworth, M., Rowan, S., Weder, C. (2007)Fluorescent sensors for the detection of chemicalwarfare agents. Chemistry  A European Journal,vol. 13, no. 28, pp. 7828–7836. doi:10.1002/chem.200700720. [Online]. Available:https://doi.org/10.1002/chem.200700720.
  6. Mehrotra, P. (2016) Biosensors and their applica-tions – a review. Journal of Oral Biology andCraniofacial Research, vol. 6, no. 2, pp. 153–159.doi: 10.1016/j.jobcr.2015. 12.002. [Online].Available:https://doi.org/10.1016/j.jobcr.2015.12.002.
  7. Martsenyuk, V.P., Klos-Witkowska, A.,Sverstiuk, A.S. (2018) Study of classification ofimmunosensors from viewpoint of medical tasks.Medical informatics and engineering. No 1(41). – p. 13-19. DOI:https://dx.doi.org/10.11603/mie.1996-1960.2018.1.8887.
  8. Бігуняк, Т.В., Сверстюк, А.С., Бігуняк, К.О.(2018) Деякі аспекти використання імуносен-сорів у медицині. Медичний форум, No 14(14). – С. 8-11.
  9. Martsenyuk,V.P., Klos-Witkowska,A.,Sverstiuk, A.S., Bihunyak, T.V. (2018) Onprinciples, methods and areas of medical andbiological application of optical immunosensors.Medical informatics and engineering. No 2 (42). –p. 28-36. DOI:https://dx.doi.org/10.11603/mie.1996-1960.2018.2.9289.
  10. Berger, C., Hees, A., Braunreuther, S.,Reinhart, G. (2016) Characterization of cyber-physical sensor systems. Procedia CIRP, vol. 41,pp. 638–643. DOI: 10.1016/j.procir.2015. 12.019.[Online]. Available:https://doi.org/10.1016/j.procir. 2015.12.019.
  11. Lee, J., Bagheri, B., Kao, H.-A. (2015) A cyber-physical systems architecture for industry 4.0-based manufacturing systems. ManufacturingLetters, vol. 3, pp. 18–23, DOI:https://doi.org/10.1016/j.mfglet.2014.12.001.[Online]. Available:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221384631400025X.
  12. Kim, K.-D., Kumar, P.R. (2012) Cyber–physicalsystems: A perspective at the centennial.Proceedings of the IEEE, vol. 100, no. SpecialCentennial Issue, pp. 1287–1308. DOI:10.1109/jproc.2012.2189792. [Online]. Available:https://doi.org/10.1109/jproc.2012.2189792.
  13. Platzer, A. (2008) Differential dynamic logic forhybrid systems. Journal of Automated Reasoning,vol. 41, no. 2, pp. 143–189. DOI:10.1007/s10817-008-9103-8.
  14. Logical Foundations of Cyber-Physical Systems.Springer International Publishing (2018). DOI:10.1007/978- 3-319-63588-0. [Online]. Available:https://doi.org/10.1007/ 978-3-319-63588-0.
  15. Soulier, P., Li, D., Williams, J.R. (2015)A survey of languagebased approaches to cyber-physical and embedded system development.Tsinghua Science and Technology, vol. 20, no. 2,pp. 130–141.
  16. Martsenyuk,V.,Kłos-Witkowska,A.,Sverstiuk, A. (2018) Stability, bifurcation andtransition to chaos in a model of immunosensorbased on lattice differential equations with delay.Electronic Journal of Qualitative Theory ofDifferential Equations, no. 27, pp. 1–31. DOI: 10. 14232/ ejqtde. 2018. 1. 27. [Online]. Available:https:// doi. org/ 10. 14232/ ejqtde.2018.1.27.
  17. Kłos-Witkowska, A. (2016) The phenomenon offluorescence in immunosensors. Acta BiochimicaPolonica, vol. 63, no. 2.
  18. Jiang, X., Spencer, M.G. (2010) Electrochemicalimpedance biosensor with electrode pixels forprecise counting of CD4+ cells: A microchip for

Переглянути повний текст статті (PDF)