Марценюк В. П. Моделі та методи популяційної динаміки в програмному середовищі підтримки системних медичних досліджень

1. Об’єктом дослідження є патологічний процес як сукупність патологічних і захисно-пристосувальних реакцій, що виникають у відповідь на ушкоджуючу дію патогенного фактора. Метою роботи є розробити математичні методи системного аналізу патологічних процесів в класі рівнянь популяційної динаміки а також реалізувати їх у програмному середовищі підтримки системних медичних досліджень. Використано математичні методи системного аналізу та теорії оптимальних рішень. Програмна реалізація грунтується на системі розробки Java та технології XML. Сформульовано алгоритм системного аналізу патологічних процесів. Запропоновано класи моделей для опису головних складових патологічних процесів. Розв’язуються задачі ідентифікації параметрів моделей патологічних процесів, що здебільшого є елементами гільбертових просторів. З метою оцінювання систем із запізненням запропоновано оптимізаційний метод на основі функцій чутливості. Розроблено методи дослідження стійкості в моделях динаміки Гомперца, імунної системи, реконструкції кісткової тканини. Використано методи лінеаризації та функціоналів Ляпунова. Поставлено та запропоновано методи розв’язування задач керування при побудові оптимальних схем лікування. Вивчено питання нелінійної динаміки та біфуркацій в моделях патологічних процесів. При цьому використано як аналіз характеристичних рівнянь лінеаризованих систем, так і чисельні характеристики. Розроблено концептуальну модель програмного середовища підтримки системних медичних досліджень. При її реалізації запропоновано модель структури даних у галузі системних медичних досліджень та впроваджено її в термінах технології XML. Розроблено програмний інтерфейс середовища, який є Web-інтегрованим, орієнтованим на користувача та має можливості налаштування. Реалізовано математичні методи системного аналізу патологічних процесів у вигляді ієрархії Java-класів. Розроблено програмні засоби для виконання системних медичних досліджень, підготовки отриманих результатів до представлення в Інтернет та їх візуалізації. Результати впроваджено в науково-дослідну та навчальну роботу вищих медичних навчальних закладів а також в лікувальну роботу ряду закладів охороні здоров’я.