التحكم الأمثل LQI في تفاعل الجلوكوز والأنسولين في جسم الإنسان
الملخص
تناول هذا البحث دراسة تصميم متحكم (نموذج رياضي) أمثل يهدف إلى تقليل جرعة الأنسولين المطلوبة لعلاج مرضى السكري. يعتمد التصميم على تطبيق أساليب التحكم الأمثل، وبشكل خاص من خلال استخدام المنظِّم التربيعي الخطي (LQR) ومُتحكّم التكامل التربيعي الخطي (LQI) ، حيث يتم حساب الجرعة المثالية بناءً على قراءات مستوى السكر في الدم مع تقليل كمية الأنسولين المحقونة إلى أدنى حد ممكن. في ختام الدراسة، تُقارَن النتائج المُتحصّلة من كلا الطريقتين لتحديد النهج الذي يحقق أداءً متفوّقًا في تقليل جرعة الأنسولين والحفاظ على استقرار مستوى السكر في الدم.
الكلمات المفتاحية:
الأنسولين
التحكم الأمثل
الجلوكوز
التكامل التربيعي الخطي
المُنظِّم الخطي التربيعي
كيفية الاقتباس
إسحاق يوسف الأرباح, & عبدالله علي المسلاتي. (2025). التحكم الأمثل LQI في تفاعل الجلوكوز والأنسولين في جسم الإنسان. مجلة جامعة بني وليد للعلوم الإنسانية والتطبيقية, 10(2), 372-382. https://doi.org/10.58916/jhas.v10i2.752
إصدار
القسم
Article
المراجع
1.
Stoppler, M. C., & White, J. R. (2022, March 31). Diabetes symptoms (Type 1 and Type 2). MedicineNet. Retrieved March 31, 2022, from https://www.medicinenet.com
2.
Pointer, K. (2017, August 18). Everything you need to know about glucose. Healthline. Retrieved August 18, 2022, from https://www.healthline.com
3.
Nall, R. (2021, November 30). An overview of diabetes types and treatments. Medical News Today. Retrieved from https://www.medicalnewstoday.com
4.
International Diabetes Federation. (2023, January 16). What is diabetes? Retrieved from https://www.idf.org
5.
Mayo Clinic. (2020). Type 2 diabetes. Retrieved from https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/type-2-diabetes/symptoms-causes/syc-20351193
6.
Cleveland Clinic. (2023, February 17). Diabetes mellitus: Diagnosis and tests. Retrieved from https://my.clevelandclinic.org
7.
Harvard Medical School. (2018). Type 1 diabetes mellitus. Retrieved April 10, 2023, from https://www.health.harvard.edu
8.
Marin-Penalver, J. J., et al. (2016). Update on the treatment of type 2 diabetes mellitus. World Journal of Diabetes, 7(17), 354–395. https://doi.org/10.4239/wjd.v7.i17.354
9.
UCSF Health. (n.d.). Diabetes mellitus treatments. Retrieved April 10, 2023, from https://www.ucsfhealth.org/conditions/diabetes-mellitus/treatment
10.
Thiagarajan, N., et al. (2025). Web-based, algorithm-guided insulin titration in insulin-treated type 2 diabetes: Pre-post intervention study. JMIR Formative Research, 9(1), e68914. https://doi.org/10.2196/68914
11.
Bergman, R. N., et al. (1979). Quantitative estimation of insulin sensitivity. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, 236(6), E667–E677. https://doi.org/10.1152/ajpendo.1979.236.6.E667
12.
Hipszer, B. R. (2001). A type 1 diabetic model (Master’s thesis). Drexel University.
13.
Lehmann, E. D. (1997). Interactive educational simulators in diabetes care. Medical Informatics, 22(1), 47–76. https://doi.org/10.3109/14639239709089834
14.
Benyó, Z., et al. (1998). Design of glucose control via symbolic computation. Proceedings of the 20th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, 20(6), 3116–3119.
15.
Daafouz, J., Lohéac, J., & Postoyan, R. (2024). Mixed regular and impulsive sampled-data LQR. arXiv preprint. https://arxiv.org/abs/2409.01896
16.
Saleem, O., & Iqbal, J. (2024). Blood-glucose regulator design for diabetics based on LQIR-driven sliding-mode-controller with self-adaptive reaching law. *PLOS ONE, 19*(11), e0314479. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0314479
17.
Athans, M., Falb, P. L., & Lacoss, R. T. (1963). On optimal control of self-adjoint systems. Proceedings of the 1963 Joint Automatic Control Conference.
