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Previous issue date: 2009 === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === O controle ótimo no mundo biológico tem uma vasta aplicação em incontáveis sistemas
os quais influenciam enormemente nossas vidas. Objetiva-se a aplicação desta ferramenta
em dois sistemas. O primeiro diz respeito ao controle ótimo de dosagem de drogas no
tratamento de pacientes infectados pelo vírus HIV . O modelo de Campello de Souza
(1999) é usado para estimar a dosagem de drogas onde a função objetivo é minimizada.
Esta função representa um balanço entre os benefícios do tratamento e os efeitos colaterais.
A técnica de controle ótimo usada é o Princípio do Máximo de Pontryagin, a qual é simulada
através do PROPT-TOMLAB - Matlab Optimal Control System Software em uma
versão de demonstração. As simulações objetivam a análise de três diferentes pacientes
em dois diferentes cenários. Estes cenários têm como objetivo forçar as variáveis de estado
a atingirem valores "normais" a fim de estabilizar a carga viral próximo a uma taxa que
seja insignificante e elevar o nível de CD4 do paciente. São simulados tratamentos cedos
e tardios. As simulações computacionais compararam diferentes cenários para investigar
os parâmetros de incerteza da dinâmica entre o vírus HIV e os linfócitos CD4 e CD8.
Os resultados mostram que o controle ótimo permite uma melhor administração entre os
efeitos positivos da terapia e os efeitos colaterais, ao invés de se usar dosagens constantes
de drogas como na atual prática médica. O segundo sistema descreve a aplicação do
controle ótimo, também através do Princípio Máximo de Pontryagin, para controlar o
nível de glicose em indivíduos diabéticos usando o modelo matemático desenvolvido por
Bergman (1971, 1981). Correlacionam-se dados reais da literatura com o modelo teórico
para analisar a robustez do modelo. É também estudada a minimização do funcional objetivo
para diminuir os efeitos colaterais e consequentemente melhorar o estado de saúde
do paciente. Os resultados mostram os benefícios de se utilizar o controle ótimo para
regular a taxa de glicose em pacientes diabéticos
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