Барановський С. В. Математичне моделювання керованих процесів імунології з урахуванням просторових збурень, температури та зосереджених впливів

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора наук

Державний реєстраційний номер

0525U000349

Облікова картка дисертації

0525U000349.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 01.05.02 - Математичне моделювання та обчислювальні методи

17-09-2025

Спеціалізована вчена рада

Д 47.104.09

Національний університет водного господарства та природокористування

Анотація

Дисертаційна робота присвячена вирішенню важливої науково-прикладної проблеми, що полягає у розробці і розвиненні підходів, методів і засобів математич¬ного моделювання процесів інфекційних захворювань та противірусної імунної відповіді з урахуванням цілеспрямованих лікувальних, зокрема, зосереджених впливів (фармакологічних, імунологічних, адсорбційних), конвекції та дифузійних збурень, температури, умов змішаних інфекцій та біостимуляції. На основі ідей теорії збурень запропоновано методологію модифікації моделей інфекційного захворювання та противірусної імунної відповіді для урахуванням ефектів малого дифузійного розсіювання діючих чинників в одновимірних та багатовимірних областях. Розроблено технологію конструювання ефективної обчислювальної процедури покрокового чисельно-асимптотичного наближення розв’язків модельних сингулярно збурених задач із запізненням. На цій основі розроблено нову модифікацію моделі інфек¬ційних захворювань для урахування дифузійних збурень в умовах застосування фармакологічних та імунологічних засобів. Запропоновано нову методологію уза¬гальнення моделей інфекційного захворювання та противірусної імунної відповіді для комплексного урахування дифузійних збурень, різного роду зосереджених впливів, логістичної обмеженості популяційної динаміки та температурної реакції організму, а також відповідним чином адаптовано, модифіковано та розвинуто покрокову технологію чисельно асимптотичного наближення розв’язків відповідних модельних, зокрема, дискретних задач. Загальну методологію адаптовано і розвинуто для модифікації моделей змішаних інфекцій з урахуванням ще й взаємодії між вірусами та умов застосування імунотерапії і біостимуляції, а також сформульовано дискретну процедуру адаптивного управління імунною реакцією. Розроблено методологію узагальнення моделей вірусних інфекцій для урахування впливу адсорбційних засобів (в тому числі ефектів двокомпонентної (багатокомпонентної) конкурентної адсорбції) в умовах дифузійних збурень, температурної реакції та імунотерапії. Дискретну процедуру адаптивного управління імунною реакцією модифіковано для умов комплексного застосування адсорбційних та імунологічних засобів. Розроблено і розвинуто підхід щодо модифікації та узагальнення моделей вірусних інфекцій для прогнозування динаміки захворювання з урахуванням ефектів, що зумовлюються особливостями конвекції в середовищах з нерівномірним полем швидкості руху міжклітинної рідини, а також декількох шляхів міграції діючих чинників. На цій основі запропоновано технологію узагальнення моделі інфекційного захворювання для урахування нерівномірної конвекції у периферійному імунологічному органі. Розроблено методологію ідентифікації невідомих параметрів малого дифузійного розсіювання діючих чинників, а також коефіцієнта впливу адсорбентів на динаміку антигенів в середовищі організму для різних типів функціональної залежності цих параметрів та заданих умов перевизначення.

Читати повністю

Публікації

• Bomba A. Ya., Baranovsky S. V., Pasichnyk M. S., Pryshchepa O. V. Modeling small-scale spatial distributed influences on the development of infectious disease. Mathematical modeling and computing. 2020. Vol. 7. No. 2. P. 310–321. (Scopus, Q3)

• Bomba A. Ya., Baranovsky S. V., Pasichnyk M. S., Pryshchepa O. V. Modelling of the Infectious Disease Process with Taking into Account of Small-Scale Spatially Distributed Influences. 2020 IEEE 15th International Scientific and Technical Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT). Proceedings, 2020. Vol. 2. P. 62–65. (Scopus)

• Bomba A., Baranovskii S., Pasichnyk M., Malash K. Modeling of Infectious Disease Dynamics under the Conditions of Spatial Perturbations and Taking into account Impulse Effects. Proceedings of the 3rd International Conference on Informatics & Data-Driven Medicine (IDDM 2020). Växjö, Sweden, November 19–21, 2020. P. 119–128. (Scopus; Web of Science Core Collection)

• Bomba A., Baranovsky S., Blavatska O., Bachyshyna L. Modification of Infection Disease Model to Take into account Diffusion Perturbation in the Conditions of Temperature Reaction of the Organism. Proceedings of the 4rd International Conference on Informatics & Data-Driven Medicine (IDDM 2021). Valencia, Spain, November 19–21, 2021. P. 93–99. (Scopus; Web of Science Core Collection)

• Bomba A., Baranovsky S., Blavatska O., Bachyshyna L. Infectious disease model generalization based on diffuse perturbations under conditions of body's temperature reaction. Computers in Biology and Medicine. 2022. Vol. 146. P. 105561. (Scopus, Q1)

• Baranovsky S. V., Bomba A. Ya., Lyashko S. I. Generalization of the Antiviral Immune Response Model for Complex Consideration of Diffusion Perturbations, Body Temperature Response, and Logistic Antigen Population Dynamics. Cybernetics and Systems Analysis. 2022. Vol. 58. No. 4. P. 576–592. (Scopus, Q3; Web of Science Core Collection)

• Baranovsky S., Bomba A., Pryshchepa O. Modelling the Biostimulation Effect on the Development of an Infectious Disease in View of Diffusion Perturbations and the Organism’s Temperature Response. Proceedings of the 5th International Conference on Informatics & Data-Driven Medicine (IDDM 2022). Lyon, France, November 18–20, 2022. P. 120–127. (Scopus; Web of Science Core Collection)

• Baranovsky S. V., Bomba A. Y. Generalizing the Infectious Disease Model Taking Into Account Diffusion Perturbations, Logistic Dynamics, and Biostimulation. Cybernetics and Systems Analysis. 2023. Vol. 59. No. 1. P. 134–145. (Scopus, Q3; Web of Science Core Collection)

• Baranovsky S. V., Bomba A. Y. Generalizing the Infectious Disease Model to Account for Sorption Therapy in Conditions of Diffusion Disorders. Cybernetics and Systems Analysis. 2023. Vol. 59. No. 4. P. 601–611. (Scopus, Q3; Web of Science Core Collection)

• Baranovsky S., Bomba A., Pryshchepa O. Generalizing the Antiviral Immune Response Model to Account for Adsorption, Diffusion Perturbations, and Temperature. Proceedings of the 6th International Conference on Informatics & Data-Driven Medicine (IDDM 2023). Bratislava, Slovakia, November 17–19, 2023. P. 138–144. (Scopus; Web of Science Core Collection)

• Baranovsky S. V., Bomba A. Ya. The diffusion scattering parameters identification for a modified model of viral infection in the conditions of logistic dynamics of immunological cells. Mathematical Modeling and Computing. 2024. Vol. 11. No. 1. P. 59–69. (Scopus, Q4)

• Baranovsky S. V., Bomba A. Y. Modification of the Model of Mixed Infection Dynamics with Regard for the Diffusion Perturbations and Interactions Between Antigens. Journal of Mathematical Sciences. 2024. Vol. 282. No. 5. P. 870–884. (Scopus, Q3)

• Baranovsky S. V., Bomba A. Y. Decision Making in Predicting the Dynamics of Viral Infection Considering Diffusion-Convective Migration of Active Factors Via Several Ways Under Immunotherapy. Cybernetics and Systems Analysis. 2024. Vol. 60. No. 4. P. 561–570. (Scopus, Q3; Web of Science Core Collection)

• Бомба А. Я., Барановський С. В. Сингулярні просторово розподілені дифузійні збурення одного класу динамічних процесів. Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. Сер. Технічні науки : зб. наук. праць. 2019. Вип. 3 (87). С. 54–65.

• Бомба А. Я., Барановський С. В. Сингулярні просторово розподілені дифузійні збурення одного класу динамічних процесів. Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. Сер. Технічні науки : зб. наук. праць. 2019. Вип. 3 (87). С. 54–65.

• Бомба А. Я., Барановський С. В. Моделювання малих просторово розподілених впливів на динаміку інфекційного захворювання в умовах типу фармакотерапії. Журнал обчислювальної та прикладної математики. 2020. № 1 (133). С. 5–17.

• Барановський С. В., Бомба А. Я. Узагальнення математичної моделі противірусної імунної відповіді Марчука-Петрова з урахуванням впливу малих просторово розподілених дифузійних збурень. Математичне та комп’ютерне моделювання. Сер. Технічні науки. Кам’янець-Подільський : КПНУ, 2020. Вип. 21. С. 5–24.

• Барановський С. В., Бомба А. Я., Ляшко С. І. Прийняття рішень при моделюванні динаміки інфекційного захворювання з урахуванням дифузійних збурень та зосереджених впливів. Проблеми керування та інформатики : Міжнародний науково-технічний журнал. 2021. Том 66. № 3. С. 115–129.

• Барановський С. В., Бомба А. Я., Ляшко С. І. Моделювання впливу дифузійних збурень на розвиток інфекційного захворювання з урахуванням конвекції та імунотерапії. Доповіді Національної академії наук України. 2021. № 3. С. 17–25.

• Барановський С. В. Моделювання динаміки інфекційного захворювання з урахуванням просторово-дифузійних збурень, зосереджених впливів та кривизни середовища. Журнал обчислювальної та прикладної математики. 2021. № 1 (135). С. 20–28.

• Бомба А. Я., Барановський С. В. Моделювання динаміки епідемій інфекційних захворювань в умовах дифузійних збурень. Фізико-математичне моделювання та інформаційні технології. 2021. Вип. 32. С. 58–63.

• Барановський С. В., Бомба А. Я. Логістичне узагальнення математичної моделі динаміки інфекційного захворювання з урахуванням дифузійних збурень. Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. Сер. Технічні науки : зб. наук. праць. 2021. Вип. 3 (95). С. 74–88.

• Барановський С. В., Бомба А. Я. Покрокові збурення дискретних моделей імунології. Математичне та комп’ютерне моделювання. Сер. Технічні науки. Кам’янець-Подільський : КПНУ, 2022. Вип. 23. С. 5–19.

• Барановський С. В., Бомба А. Я. Модифікована модель вірусної біінфекції з урахуванням дифузійних збурень, зосереджених впливів та логістичної динаміки. Журнал обчислювальної та прикладної математики. 2022. № 2. С. 24–34.

• Барановський С. В., Бомба А. Я. Метод дискретних особливостей для урахування конвекції при моделюванні динаміки інфекційного захворювання в умовах дифузійних збурень та зосереджених впливів. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Сер. Математичне моделювання в техніці та технологіях : зб. наук. праць. Харків : НТУ «ХПІ». 2023. № 1. С. 3–9.

• Барановський С. В., Бомба А. Я. Ідентифікація параметрів моделі інфекційного захворювання з урахуванням сорбційної терапії в умовах дифузійних збурень. Математичні методи та фізико-механічні поля. 2023. Том 66. № 1–2. С. 230–241.

• Барановський С. В., Бомба А. Я. Автоматизоване управління імунною відповіддю на збудників інфекційного захворювання. Штучний інтелект. 2023. Вип. 3(97). С. 10–17.

• Барановський С. В. Узагальнення моделі інфекційного захворювання для урахування дифузійних збурень та температурної реакції організму в умовах фармакотерапії. Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. Сер. Технічні науки : зб. наук. праць. 2024. Вип. 1 (105). С. 229–243.

• Барановський С. В., Бомба А. Я., Бондар О. С., Ляшко В. С. Моделювання процесу інфекційного захворювання з урахуванням дифузійних збурень та конвекції в периферійних імунологічних органах. Проблеми керування та інформатики : Міжнародний науково-технічний журнал. 2024. Вип. 69. № 4. С. 59–72.

• Барановський С. В. Проблеми управління імунною відповіддю в умовах конкурентної адсорбції, дифузійних збурень та температурної реакції організму. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Сер. Математичне моделювання в техніці та технологіях : зб. наук. праць. 2024. № 1 (6). С. 12–18.

• Baranovsky S., Bomba A., Lyashko S., Pryshchepa O. Diffusion Perturbations in Models of the Dynamics of Infectious Diseases Taking into Account the Concentrated Effects / Computational Methods and Mathematical Modeling in Cyberphysics and Engineering Applications 1. London: ISTE Ltd and John Wiley & Sons, Inc, 2024. P. 273–303. (Scopus)

Читати повністю

Файли

autoreferat-(+) Реферат (Барановський)+1_2 ст підпис.pdf

Дисертація(підпис) Барановський (усі розділи).pdf

Схожі дисертації

0525U000176

Шматко Тетяна Валентинівна

МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА РОЗРОБКА ЧИСЕЛЬНО-АНАЛІТИЧНИХ МЕТОДІВ ДОСЛІДЖЕННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНО-ГРАДІЄНТНИХ ПОЛОГИХ ОБОЛОНОК ТА ПЛАСТИН З ВИКОРИСТАННЯМ ТЕОРІЇ R-ФУНКЦІЙ

0525U000051

Личак Олег Васильович

Математичне моделювання нестаціонарних випадкових сигналів для виявлення дефектів механізмів на початкових стадіях розвитку

0525U000003

Білущак Юрій Ігорович

Математичне моделювання процесів масоперенесення у складних тілах з мікроструктурою

0524U000416

Богаєнко Всеволод Олександрович

Математичне та комп’ютерне моделювання гідрогеоміграційних процесів з некласичною динамікою на основі високопродуктивних обчислювальних алгоритмів

0524U000412

Євдокімов Володимир Анатолійович

Методи та засоби комп’ютерного моделювання мультиагентного процесу ціноутворення в організаційно-технічних системах