2025-02-22T21:10:41-05:00 DEBUG: VuFindSearch\Backend\Solr\Connector: Query fl=%2A&wt=json&json.nl=arrarr&q=id%3A%22irk-123456789-190456%22&qt=morelikethis&rows=5
2025-02-22T21:10:41-05:00 DEBUG: VuFindSearch\Backend\Solr\Connector: => GET http://localhost:8983/solr/biblio/select?fl=%2A&wt=json&json.nl=arrarr&q=id%3A%22irk-123456789-190456%22&qt=morelikethis&rows=5
2025-02-22T21:10:41-05:00 DEBUG: VuFindSearch\Backend\Solr\Connector: <= 200 OK
2025-02-22T21:10:41-05:00 DEBUG: Deserialized SOLR response
Узагальнена оптимізація процесів перенесення ліків у пухлинах
Розглянуто питання оптимізації та керованості систем, що описуються диференціальними рівняннями в частинних похідних з коефіцієнтами та правими частинами, які належать різним функціональним просторам. До таких моделей зводяться, зокрема, задачі фармакокінетики. Досліджено модель, що описується загал...
Saved in:
Main Authors: | , , , , |
---|---|
Format: | Article |
Language: | Ukrainian |
Published: |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
2020
|
Series: | Кибернетика и системный анализ |
Subjects: | |
Online Access: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/190456 |
Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
id |
irk-123456789-190456 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-1904562024-07-19T01:20:33Z Узагальнена оптимізація процесів перенесення ліків у пухлинах Клюшин, Д.А. Ляшко, С.І. Ляшко, Н.І. Бондар, О.С. Тимошенко, А.А. Системний аналіз Розглянуто питання оптимізації та керованості систем, що описуються диференціальними рівняннями в частинних похідних з коефіцієнтами та правими частинами, які належать різним функціональним просторам. До таких моделей зводяться, зокрема, задачі фармакокінетики. Досліджено модель, що описується загальним диференціальним рівнянням з нульовими початковими та граничними умовами. За припущення, що коефіцієнти рівняння є додатними в області, здійснено моделювання концентрованих джерел з використанням дельта-функції Дірака. Виконано пошук допустимого керування, що забезпечує мінімізацію функціоналу якості. На основі простору вимірних інтегровних з квадратом функцій уведено поповнення гладких у досліджуваній області функцій за нормою та побудовано спряжену задачу. Для спряженої задачі введено негативні простори та досліджено узагальнений розв'язок поставлених задач. Рассмотрены вопросы оптимизации и управляемости систем, описываемых дифференциальными уравнениями в частных производных, с коэффициентами и правыми частями, принадлежащими разным функциональным пространствам. К таким моделям сводятся, в частности, задачи фармакокинетики. Исследована модель, которая описывается общим дифференциальным уравнением с нулевыми начальными и граничными условиями. В предположении, что коэффициенты уравнения являются положительными в области, выполнено моделирование сосредоточенных источников с использованием дельта-функции Дирака. Выполнен поиск допустимого управления, которое обеспечивает минимизацию функционала качества. На основе пространства измеримых интегрируемых с квадратом функций введено пополнение гладких в исследуемой области функций по норме, а также построена сопряженная задача. Для сопряженной задачи введены негативные пространства и исследовано обобщенное решение поставленных задач. Optimization and controllability problems for systems described by partial differential equations, where coefficients and the right-hand side belong to different functional spaces, are considered. In particular, pharmacokinetic problems lead to such models. A model described by a general differential equation with zero initial and boundary conditions is analyzed. Coefficients are assumed positive in the area, concentrated sources are modeled by the Dirac delta function. The search of feasible control that minimizes the quality functional is performed. Based on the space of measurable and square integrable functions, adjunction for functions smooth in the research area according to the norm and conjugate problem are constructed. Negative spaces are introduced for the conjugate problem and generalized solution of the problems is investigated. 2020 Article Узагальнена оптимізація процесів перенесення ліків у пухлинах / Д.А. Клюшин, С.І. Ляшко, Н.І. Ляшко, О.С. Бондар, А.А. Тимошенко // Кибернетика и системный анализ. — 2020. — Т. 56, № 5. — С. 86–94. — Бібліогр.: 26 назв. — укр. 1019-5262 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/190456 517.9, 519.6 uk Кибернетика и системный анализ Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Ukrainian |
topic |
Системний аналіз Системний аналіз |
spellingShingle |
Системний аналіз Системний аналіз Клюшин, Д.А. Ляшко, С.І. Ляшко, Н.І. Бондар, О.С. Тимошенко, А.А. Узагальнена оптимізація процесів перенесення ліків у пухлинах Кибернетика и системный анализ |
description |
Розглянуто питання оптимізації та керованості систем, що описуються диференціальними рівняннями в частинних похідних з коефіцієнтами та правими частинами, які належать різним функціональним просторам. До таких моделей зводяться, зокрема, задачі фармакокінетики. Досліджено модель, що описується загальним диференціальним рівнянням з нульовими початковими та граничними умовами. За припущення, що коефіцієнти рівняння є додатними в області, здійснено моделювання концентрованих джерел з використанням дельта-функції Дірака. Виконано пошук допустимого керування, що забезпечує мінімізацію функціоналу якості. На основі простору вимірних інтегровних з квадратом функцій уведено поповнення гладких у досліджуваній області функцій за нормою та побудовано спряжену задачу. Для спряженої задачі введено негативні простори та досліджено узагальнений розв'язок поставлених задач. |
format |
Article |
author |
Клюшин, Д.А. Ляшко, С.І. Ляшко, Н.І. Бондар, О.С. Тимошенко, А.А. |
author_facet |
Клюшин, Д.А. Ляшко, С.І. Ляшко, Н.І. Бондар, О.С. Тимошенко, А.А. |
author_sort |
Клюшин, Д.А. |
title |
Узагальнена оптимізація процесів перенесення ліків у пухлинах |
title_short |
Узагальнена оптимізація процесів перенесення ліків у пухлинах |
title_full |
Узагальнена оптимізація процесів перенесення ліків у пухлинах |
title_fullStr |
Узагальнена оптимізація процесів перенесення ліків у пухлинах |
title_full_unstemmed |
Узагальнена оптимізація процесів перенесення ліків у пухлинах |
title_sort |
узагальнена оптимізація процесів перенесення ліків у пухлинах |
publisher |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
publishDate |
2020 |
topic_facet |
Системний аналіз |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/190456 |
citation_txt |
Узагальнена оптимізація процесів перенесення ліків у пухлинах / Д.А. Клюшин, С.І. Ляшко, Н.І. Ляшко, О.С. Бондар, А.А. Тимошенко // Кибернетика и системный анализ. — 2020. — Т. 56, № 5. — С. 86–94. — Бібліогр.: 26 назв. — укр. |
series |
Кибернетика и системный анализ |
work_keys_str_mv |
AT klûšinda uzagalʹnenaoptimízacíâprocesívperenesennâlíkívupuhlinah AT lâškosí uzagalʹnenaoptimízacíâprocesívperenesennâlíkívupuhlinah AT lâškoní uzagalʹnenaoptimízacíâprocesívperenesennâlíkívupuhlinah AT bondaros uzagalʹnenaoptimízacíâprocesívperenesennâlíkívupuhlinah AT timošenkoaa uzagalʹnenaoptimízacíâprocesívperenesennâlíkívupuhlinah |
first_indexed |
2023-10-18T23:13:00Z |
last_indexed |
2024-07-19T04:00:44Z |
_version_ |
1804978508460457984 |
fulltext |
ÓÄÊ 517.9, 519.6
Ä.À. ÊËÞØÈÍ, Ñ.². ËßØÊÎ, Í.². ËßØÊÎ, Î.Ñ. ÁÎÍÄÀÐ, À.À. ÒÈÌÎØÅÍÊÎ
ÓÇÀÃÀËÜÍÅÍÀ ÎÏÒÈ̲ÇÀÖ²ß ÏÐÎÖÅѲÂ
ÏÅÐÅÍÅÑÅÍÍß Ë²Ê²Â Ó ÏÓÕËÈÍÀÕ
Àíîòàö³ÿ. Ðîçãëÿíóòî ïèòàííÿ îïòèì³çàö³¿ òà êåðîâàíîñò³ ñèñòåì, ùî îïèñó-
þòüñÿ äèôåðåíö³àëüíèìè ð³âíÿííÿìè â ÷àñòèííèõ ïîõ³äíèõ ç êîåô³ö³ºíòàìè
òà ïðàâèìè ÷àñòèíàìè, ÿê³ íàëåæàòü ð³çíèì ôóíêö³îíàëüíèì ïðîñòîðàì.
Äî òàêèõ ìîäåëåé çâîäÿòüñÿ, çîêðåìà, çàäà÷³ ôàðìàêîê³íåòèêè. Äîñë³äæåíî
ìîäåëü, ùî îïèñóºòüñÿ çàãàëüíèì äèôåðåíö³àëüíèì ð³âíÿííÿì ç íóëüîâèìè
ïî÷àòêîâèìè òà ãðàíè÷íèìè óìîâàìè. Çà ïðèïóùåííÿ, ùî êîåô³ö³ºíòè
ð³âíÿííÿ º äîäàòíèìè â îáëàñò³, çä³éñíåíî ìîäåëþâàííÿ êîíöåíòðîâàíèõ
äæåðåë ç âèêîðèñòàííÿì äåëüòà-ôóíêö³¿ ijðàêà. Âèêîíàíî ïîøóê äîïóñòè-
ìîãî êåðóâàííÿ, ùî çàáåçïå÷óº ì³í³ì³çàö³þ ôóíêö³îíàëó ÿêîñò³. Íà îñíîâ³
ïðîñòîðó âèì³ðíèõ ³íòåãðîâíèõ ç êâàäðàòîì ôóíêö³é óâåäåíî ïîïîâíåííÿ
ãëàäêèõ ó äîñë³äæóâàí³é îáëàñò³ ôóíêö³é çà íîðìîþ òà ïîáóäîâàíî ñïðÿæå-
íó çàäà÷ó. Äëÿ ñïðÿæåíî¿ çàäà÷³ ââåäåíî íåãàòèâí³ ïðîñòîðè òà äîñë³äæåíî
óçàãàëüíåíèé ðîçâ’ÿçîê ïîñòàâëåíèõ çàäà÷.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: îïòèì³çàö³ÿ, êåðîâàí³ñòü, ð³âíÿííÿ â ÷àñòèííèõ ïîõ³äíèõ.
ÂÑÒÓÏ
ϳä ÷àñ äîñë³äæåííÿ ìàòåìàòè÷íèõ ìîäåëåé òðàíñïîðòóâàííÿ ë³êàðñüêèõ ðå÷î-
âèí ó ðàêîâèõ ïóõëèíàõ âèíèêຠïîòðåáà ó ðîçâ’ÿçàíí³ çàäà÷³ îïòèì³çàö³¿ òà
êåðîâàíîñò³ ñèñòåì, ùî îïèñóþòüñÿ äèôåðåíö³àëüíèìè ð³âíÿííÿìè â ÷àñ-
òèííèõ ïîõ³äíèõ, äå êîåô³ö³ºíòè òà ïðàâ³ ÷àñòèíè íàëåæàòü ð³çíèì ôóíêö³îíàëü-
íèì ïðîñòîðàì. Çîêðåìà, òàê³ ìàòåìàòè÷í³ ìîäåë³ ôàðìàêîê³íåòèêè, òðàíñïîðòó-
âàííÿ òà ðîçïîä³ëó öèòîñòàòèê³â óñåðåäèí³ ïóõëèí âèâ÷åíî ó ðîáîòàõ [1–6] òà áà-
ãàòüîõ ³íøèõ. Óäîñêîíàëåííÿ ìåòîä³â ïðîãíîçóâàííÿ ðîçïîä³ëó ë³ê³â ó ïóõëèíàõ
çóìîâèëî ïîòðåáó â îïòèìàëüíîìó êåðóâàíí³ äæåðåëàìè ë³ê³â äëÿ ì³í³ì³çàö³¿
ù³ëüíîñò³ ðàêîâèõ êë³òèí ³ ïîá³÷íèõ åôåêò³â. Ó ðîáîò³ [7] ðîçðîáëåíî ìîäåëü
îïòèìàëüíîãî êåðóâàííÿ êîíöåíòðàö³ºþ ë³ê³â òà ù³ëüí³ñòþ ðàêîâèõ êë³òèí. ¯¿ ìå-
òîþ áóëà ì³í³ì³çàö³ÿ ù³ëüíîñò³ ðàêîâèõ êë³òèí ³ ïîì’ÿêøåííÿ ïîá³÷íèõ åôåêò³â
â³ä ë³ê³â. Ó ðîáîòàõ [8–10] öþ ìîäåëü áóëî ðîçøèðåíî íà âèïàäîê êåðóâàííÿ
òî÷êîâèìè äæåðåëàìè, ³ìïëàíòîâàíèìè â ïóõëèíó ³ êåðîâàíèìè äåëü-
òà-ôóíêö³ÿìè ijðàêà. Âèâ÷åííÿ òàêèõ ñèñòåì äîö³ëüíî çä³éñíþâàòè ó ìåæàõ
òåî𳿠îñíàùåíèõ ïðîñòîð³â óëüáåðòà òà àïð³îðíèõ îö³íîê ó íåãàòèâíèõ íîðìàõ.
Çàäà÷³ îïòèì³çàö³¿ ìîäåëåé ïàðàáîë³÷íîãî òèïó ³ç çîñåðåäæåíèìè äæåðåëàìè
äîñë³äæåíî â ðîáîòàõ [11–14]. Òåîð³þ, ùî ëåæèòü â îñíîâ³ öèõ äîñë³äæåíü, âè-
êëàäåíî â [15–19]. Áëèçüê³ çà òåìîþ äîñë³äæåííÿ âèêîíàíî À.Î. ×èêð³ºì ³ç
ñï³âàâòîðàìè [20], Î.Ì. Õ³ì³÷åì ³ç ñï³âàâòîðàìè [21], À.Â. Ãëàäêèì [22] òà
Â.Ì. Áóëàâàöüêèì [23].
Ìåòà ö³º¿ ðîáîòè — ðîçðîáèòè ìåòîä óçàãàëüíåíî¿ îïòèì³çàö³¿ ïðîöåñ³â ïàðà-
áîë³÷íîãî òèïó, ùî âèíèêàþòü ó çàäà÷àõ ïåðåíåñåííÿ ë³ê³â ó á³îëîã³÷íèõ òêàíèíàõ [24].
ÏÎÑÒÀÍÎÂÊÀ ÇÀÄÀײ
Ðîçãëÿíåìî ìîäåëü, ùî îïèñóºòüñÿ ïàðàáîë³÷íèì äèôåðåíö³àëüíèì ð³âíÿííÿì
â îáëàñò³ Q T L� �{ }[ , ] [ , ]0 0 :
Lu
u
t x
A
u
x
B
u
x
Cu f�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� � , (1)
u t| � �0 0 , u A
u
x
Bux x L
| � �
� �
�
�
� �0 0 . (2)
86 ISSN 1019-5262. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2020, òîì 56, ¹ 5
© Ä.À. Êëþøèí, Ñ.². Ëÿøêî, Í.². Ëÿøêî, Î.Ñ. Áîíäàð, À.À. Òèìîøåíêî, 2020
Íåõàé A x t( , ) ³ B x t( , ) — íåïåðåðâíî äèôåðåíö³éîâí³ ôóíêö³¿, ïîâ’ÿçàí³
ñï³ââ³äíîøåííÿì
�
�
�
B
x
A ³ A
� 0 , à C x t( , ) — íåïåðåðâíà ôóíêö³ÿ òàêà,
ùî
�
�
�
B
x
C. ²ìïóëüñí³ äæåðåëà ìîäåëþþòüñÿ äåëüòà-ôóíêö³ÿìè ijðàêà [10]
f t x h t t h xi i
i
n
( , ; ) ( ) ( )� �
�
� �
1
.
Êåðóâàííÿì h º ìîìåíòè 䳿 íà ñèñòåìó t t t N�
( )1 � òà ³íòåíñèâíîñò³ ö³º¿
ä³ ¿ � � ��
( )1 � N , ùî íàëåæàòü ìíîæèí³ äîïóñòèìèõ êåðóâàíü
U R T L LN N� �[ , ] [ , ]0 0
2
ç ïðîñòîðó êåðóâàíü H R LN N� �
2
. Çíàéäåìî ì³í³ìóì
ôóíêö³îíàëà
J h u t x h h U( ) ( ( , ; )),� �� , (3)
äå u t x h( , ; ) — ðîçâ’ÿçîê çàäà÷³ (1), (2).
Óâåäåìî òàê³ ïîçíà÷åííÿ: L Q2 ( ) — ïðîñò³ð âèì³ðíèõ ³íòåãðîâíèõ ç êâàäðà-
òîì â îáëàñò³ Q ôóíêö³é, || ||� L2
, ( , )� � — â³äïîâ³äíî íîðìà ³ ñêàëÿðíèé äîáóòîê
ó íüîìó, W Qãð ( ) — ïîïîâíåííÿ ãëàäêèõ â Q ôóíêö³é, ùî çàäîâîëüíÿþòü óìîâè
(2), çà íîðìîþ
|| ||
/
u
u
t
u
x
u dQW
Q
ãð
�
�
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�
��
2 2
2
1 2
. (4)
Òàêîæ ðîçãëÿíåìî ñïðÿæåíó äî (1), (2) çàäà÷ó
L
t x
A
x
B
x
B C gx
* ( )�
� � �
��
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� � � , (5)
� | t T� � 0 ; �
�
�| |x x LA
x
B� ��
�
�
� �0 0 . (6)
ÐÅÇÓËÜÒÀÒÈ ÄÎÑ˲ÄÆÅÍÜ
Ïîçíà÷èìî W Q
ãð�
( ) ïîïîâíåííÿ çà íîðìîþ (4) ãëàäêèõ â îáëàñò³ Q ôóíêö³é,
ùî çàäîâîëüíÿþòü óìîâè (6). Ïðè öüîìó W Qãð
� ( ), W Q
ãð�
� ( ) — â³äïîâ³äíi íåãà-
òèâí³ ïðîñòîðè, ïîáóäîâàí³ çà W Q W Qãð ãð
( ), ( )� òà L Q2 ( ) â³äïîâ³äíî.
Ó çàäà÷àõ ³ìïóëüñíî¿ îïòèì³çàö³¿ ïðàâ³ ÷àñòèíè ð³âíÿíü (1), (5) íàëåæàòü
â³äïîâ³äíèì íåãàòèâíèì ïðîñòîðàì. Îòæå, ïîòð³áíî ââåñòè ïîíÿòòÿ óçàãàëüíåíèõ
ðîçâ’ÿçê³â öèõ ð³âíÿíü.
Îçíà÷åííÿ 1. Íåõàé ³ñíóº ïîñë³äîâí³ñòü ãëàäêèõ â îáëàñò³ Q ôóíêö³é
u t x W Qi ( , ) ( )� ãð ( ( , ) ( ))� i t x W Q� �ãð
òàêèõ, ùî
|| || , || ||u u Lu fi W
i
i W i
� � � �
�� ���
�
ãð
ãð
0 0 ,
(| | | |� �i W i
� ��
��ãð
0 , || || )L gi W
i
� � �
��ãð
0 .
Òîä³ u t x( , ) º óçàãàëüíåíèì ðîçâ’ÿçêîì çàäà÷³ (1), (2), à �( , )t x — çàäà÷³ (5),
(6) â³äïîâ³äíî.
Îçíà÷åííÿ 2. Íåõàé ³ñíóº ïîñë³äîâí³ñòü ãëàäêèõ â îáëàñò³ Q ôóíêö³é
u t x W Qi ( , ) ( )� ãð , ( ( , ) ( )), , , ..� i t x W Q i� ��ãð
1 2 . , òàêèõ, ùî
|| || , || ||u u Lu fi L
i
i W i
� � � �
�� ���
�
2
0 0
ãð
,
( || || , || || )*� � �i L
i
i W i
L g� � � �
�� ��
�
2
0 0
ãð
.
ISSN 1019-5262. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2020, òîì 56, ¹ 5 87
Òîä³ u t x( , ) º óçàãàëüíåíèì ðîçâ’ÿçêîì çàäà÷³ (1), (2), à �( , )t x — çàäà÷³ (5), (6)
â³äïîâ³äíî. Ñïðàâäæóþòüñÿ òàê³ òâåðäæåííÿ.
Òåîðåìà 1. Äëÿ äîâ³ëüíî¿ ôóíêö³¿ f t x L Q g t x L Q( , ) ( ), ( ( , ) ( ))� �2 2 ³ñíóº ºäè-
íèé óçàãàëüíåíèé ðîçâ’ÿçîê (1), (2) ( (5), (6) â³äïîâ³äíî) ó ðîçóì³íí³ îçíà÷åííÿ 1.
Òåîðåìà 2. Äëÿ äîâ³ëüíî¿ ôóíêö³¿ f t x W Q( , ) ( )� �
�
ãð
( ( , ) ( ))ðg t x W Qã� � ³ñíóº
ºäèíèé óçàãàëüíåíèé ðîçâ’ÿçîê çàäà÷³ (1), (2) ((5), (6) â³äïîâ³äíî) ó ðîçóì³íí³
îçíà÷åííÿ 2.
Äîâåäåííÿ öèõ òåîðåì ´ðóíòóºòüñÿ íà òàê³é ëåì³.
Ëåìà 1. Äëÿ äîâ³ëüíèõ ôóíêö³é u t x W Q t x W Q( , ) ( ), ( , ) ( )� � �ãð ãð
� ñïðàâä-
æóþòüñÿ àïð³îðí³ îö³íêè
|| || || || || ||u C Lu C uL W W2 1 2� �
�
�
ãð
ãð
, (7)
|| || || || || ||*� � �L W W
C L C
2 1 2� �� �
ãð ãð
, (8)
äå C C1 2, — äîäàòí³ êîíñòàíòè.
Äîâåäåííÿ íåð³âíîñòåé (7), (8) çä³éñíþþòü àíàëîã³÷íî äî [10] ñïî÷àòêó äëÿ
ãëàäêèõ â îáëàñò³ Q ôóíêö³é u t x t x( , ), ( , )� , ùî çàäîâîëüíÿþòü óìîâè (2) òà (5)
â³äïîâ³äíî. Äàë³ ç âèêîðèñòàííÿì ãðàíè÷íîãî ïåðåõîäó îòðèìóþòü ñïðàâåä-
ëèâ³ñòü òâåðäæåíü äëÿ äîâ³ëüíèõ ôóíêö³é ç W Qãð ( ) òà W Q
ãð�
( ) . ϳä ÷àñ äîâåäåí-
íÿ çàñòîñîâóþòü îïåðàö³þ ³íòåãðóâàííÿ ÷àñòèíàìè, ôîðìóëó Îñòðîãðàäñüêî-
ãî–Ãàóñà, êðàéîâ³ óìîâè (2), (5) òà íåð³âí³ñòü Êîø³–Áóíÿêîâñüêîãî.
Äëÿ äîâåäåííÿ ïåðøî¿ íåð³âíîñò³ â (7) óâåäåìî äëÿ ãëàäêèõ ôóíêö³é
u t x W Q( , ) ( )� ãð äîïîì³æíèé ³íòåãðàëüíèé îïåðàòîð
� � ��( , ) ( , )t x e u x dN
T
t
� � �
� . (9)
Òîä³ ñïðàâäæóºòüñÿ ñï³ââ³äíîøåííÿ
u t x e
t x
t
Nt( , )
( , )
� �
�
�
�
.
Îö³íèìî îêðåìî êîæåí äîäàíîê ó âèðàç³ ( , )� Lu , äå ( , )� � — ñêàëÿðíèé äî-
áóòîê â L Q2 ( ) .
Ðîçãëÿíåìî
�
�
,
�
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�
��
u
t
e
t
dQNt
Q
2
. (10)
Òóò âèêîðèñòàíî îïåðàö³þ ³íòåãðóâàííÿ ÷àñòèíàìè òà ïî÷àòêîâ³ óìîâè äëÿ
ôóíêö³é u t x( , ) ³ �( , )t x .
Ðîçãëÿíåìî
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� � �
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
� ��� �
�
,
x
A
u
x x
A
u
x
dQ
x
A e
Q
Nt
Q
x t
dQ�
�
� ��
2�
. (11)
Ïðî³íòåãðóºìî äðóãèé äîäàíîê ó ñï³ââ³äíîøåíí³ (11) ÷àñòèíàìè. Îòðèìàºìî
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� ��,
x
A
u
x
� �
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
� � �
�
�
�
�
�
�
�
�� �x
A
u
x
dQ
t x
A e
x
Q
Nt
Q
�
� �
dQ
x t
A e
x
dQNt
Q
�
�
� �
� � �
�
�
��
2� �
� � �
�
�
�
�
�
�
�
�� e A N A
x
dQNt
t
Q
( )
�
2
. (12)
88 ISSN 1019-5262. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2020, òîì 56, ¹ 5
²ç ñï³ââ³äíîøåííÿ (12), âðàõîâóþ÷è ãðàíè÷í³ óìîâè äëÿ ôóíêö³¿ �( , )t x ,
ìàºìî
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�
� � ��� �, (
x
A
u
x x
A
u
x
dQ e A
Q
Nt
t
1
2
N A
x
dQ
Q
�
�
�
�
�
�
�
�
�� )
�
2
(13)
Ðîçãëÿíåìî òðåò³é äîäàíîê ó âèðàç³ ( , )� Lu
� �
� �
�, ( )B
u
x x
B u dQ
x
B e
t
dQ BNt
x
�
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
� � �
�
�
� � �
�
�
� � �e
t
dQNt
QQQ
�
�
����
�
. (14)
Ïðî³íòåãðóºìî òðåò³é äîäàíîê ó ïðàâ³é ÷àñòèí³ (14) çà ÷àñòèíàìè. Âðàõîâó-
þ÷è ãðàíè÷í³ óìîâè äëÿ ôóíêö³¿ �( , )t x , îòðèìàºìî
�
�
�� � �
�
�
� � �� �
Q
x
Nt Nt
xt x
Q
B e
t
dQ e B N B dQ
1
2
2( ) . (15)
ϳäñòàâëÿþ÷è ñï³ââ³äíîøåííÿ (15) ó (14), îäåðæèìî íåð³âí³ñòü
� �
� �
, ( )B
u
x x
Bu dQ B e
x t
dQ e
Q
Nt Nt�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� � �
�
�
�
�
�
��
1
2
( ) .B N B dQxt x
QQ
� ��� � 2
(16)
Òàê ñàìî ïðî³íòåãðóºìî îñòàíí³é äîäàíîê ó ( , )� Lu
( , ) ( )� �
�
�
�
Cu C e
t
dQ
t
C e dQ
t
CNt Nt
QQ
� � � �
�
�
� �
�
�
� � �
�
�
� ���
2 e dQNt
Q
� �� �
(17)
� � � � � �� �e C N C dQ e C N C dQNt
t
Q
Nt
t
Q
( ) ( )� �2 21
2
.
Ó ðåçóëüòàò³ äîäàâàííÿ ñï³ââ³äíîøåíü (10), (13), (16) òà (17), îòðèìàºìî
íåð³âí³ñòü
( , )� �
�
Lu
x
A
u
x
B u dQ e
t
Q
Nt
�
�
� � �
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
��
�
�
� � � �
�
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
2 2
1
2
( )A N A
x
t
Q
�
�
�
�
�
�
�
� � � � � �
�
��
B
x t
B N B C NC dQxt x t
� �
�
1
2
2( ) . (18)
Ïåðøèé äîäàíîê ó ïðàâ³é ÷àñòèí³ ó (18) äîð³âíþº íóëþ âíàñë³äîê âèêîíàí-
íÿ ãðàíè÷íèõ óìîâ äëÿ ôóíêö³¿ �( , )t x . Çàñòîñóºìî êðèòåð³é ѳëüâåñòðà äîäàòíî¿
âèçíà÷åíîñò³ êâàäðàòè÷íèõ ôîðì ³ îòðèìàºìî ñïðàâåäëèâ³ñòü íåð³âíîñò³
( , ) || || ,� � � �Lu
W
�ãð
2 0 . (19)
Ç íåð³âíîñò³ (19), âðàõîâóþ÷è ³íòåãðàëüíó íåð³âí³ñòü Êîø³–Áóíÿêîâñüêîãî ³
ñï³ââ³äíîøåííÿ ì³æ �( , )t x òà u t x( , ) , îòðèìàºìî ïåðøó íåð³âí³ñòü ó (7).
Äîâåäåìî ñïðàâåäëèâ³ñòü ïåðøî¿ íåð³âíîñò³ ó (8). Óâåäåìî äîïîì³æíó
ôóíêö³þ u t x( , ) ó òàêèé ñïîñ³á:
u t x e x dN
t
( , ) ( , )� ��
� � � �
0
,
äå �( , )t x — ãëàäêà ôóíêö³ÿ ç W Q
ãð�
1 ( ) . Òîä³ º ñïðàâåäëèâèì ñï³ââ³äíîøåííÿ
ISSN 1019-5262. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2020, òîì 56, ¹ 5 89
�( , )t x e
u
t
Nt� �
�
�
� . Ðîçãëÿíåìî îêðåìî êîæåí äîäàíîê ó âèðàç³
( , ) ( )*u L u
t x
A
x
B
x
B C dQx
Q
�
� � �
�� �
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� �
�
��
�
��
� . (20)
Ó ðåçóëüòàò³ ³íòåãðóâàííÿ ÷àñòèíàìè ïåðøîãî äîäàíêó ç óðàõóâàííÿì ïî÷àò-
êîâèõ óìîâ ìàºìî
u
t
e
u
t
dQNt
Q
,
�
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�
��
�
�
2
. (21)
Ïðî³íòåãðóºìî ÷àñòèíàìè äðóãèé äîäàíîê ñïðàâà â (20). Îòðèìàºìî
u
x
A
x x
u A
x
dQ e A
u
x
Nt,
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�
� � � �
�
�
�
��� � 2u
x t
dQ
QQ
� ��� .
Âðàõîâóþ÷è ïî÷àòêîâ³ óìîâè äëÿ ôóíêö³¿ u t x( , ) , ìàºìî
u
x
A
x x
u A
x
dQ e ANt
Q
t, (
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�
� � � ��
�
� � 1
2
N A
u
x
dQ
Q
�
�
�
�
�
�
�
�
�� )
2
. (22)
Àíàëîã³÷íî äîñë³äèìî òðåò³é äîäàíîê ó (20).
u B
x x
u B dQ e B
u
t
u
x
dQ eNt Nt
Q
, ( )
�
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
� � � � �
�
�
�
�
�� ��
� ��� � � �
�
�
�B u
u
t
dQx
QQ
�
�
�
� � � � �
�
�
�
�
�
�
�
�
� ��
� �
x
u B dQ e B
u
x
u
t
dQ
t
e B u
Q
Nt Nt
x( ) ( )� 2 dQ
QQ
���
� � � �
�
�
� � � �� �
� �e B u
u
t
dQ e B N B u dQNt
x
Q
Nt
xt x
Q
( ) 2 . (23)
Âðàõîâóþ÷è ãðàíè÷í³ óìîâè äëÿ ôóíêö³¿ u t x( , ) ç (23), ìàºìî
u B
x x
u B dQ
Q
, ( )
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� � ��
�
� e B
u
x
u
t
dQNt
Q
�
� � �
�
�
�
�
�
�
� � � � ��
�
1
2
2e B N B u dQNt
Q
xt x( ) . (24)
Äîñë³äèìî îñòàíí³é äîäàíîê ó ïðàâ³é ÷àñòèí³ (20).
( , ( ) ) ( )u B C e u B C
u
t
dQx
Nt
x
Q
� � � � � � �
�
�
��
��
� �
�
�
� � � � � � � �
�
�
�� �
�� t
u B C e u dQ e B C u
u
t
dQx
Nt Nt
x
QQ
[ ( ) ] ( ) (25)
� � � � � � � �� �e B C N B C u dQ e B C N B C uNt
xt t x
Nt
xt t x[ ( )] [ ( )]2 1
2
2dQ
QQ
�� .
90 ISSN 1019-5262. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2020, òîì 56, ¹ 5
Ó ðåçóëüòàò³ äîäàâàííÿ ñï³ââ³äíîøåíü (21), (22), (24), (25) îòðèìàºìî
íåð³âí³ñòü
( , ) [ ( )]*u L
x
u A B dQ e
u
t
B
u
t
u
x
Nt� � �
�
�
� � �
�
�
�
�
�
�
�
� � �
�
�
��
2
�
�
�
�
�
�
�� x
QQ
1
2
1
2
2
2( ) ( ) ]� � �
�
�
�
�
�
�
�
� � � �
�
�
�
�
A N A
u
x
C NC u dQt t . (26)
Ç (26), âðàõîâóþ÷è ãðàíè÷í³ óìîâè äëÿ ôóíêö³¿ u t x( , ) ³ êðèòåð³é ѳëüâåñòðà,
îòðèìóºìî íåð³âí³ñòü
( , ) || || ,*u L u
W
� � �
ãð
1
2 0 , (27)
çâ³äêè âèïëèâຠâèêîíàííÿ ïåðøî¿ íåð³âíîñò³ ó (8).
Îñòàòî÷íî ñïðàâåäëèâ³ñòü òâåðäæåííÿ ëåìè 1 äëÿ áóäü-ÿêèõ ôóíêö³é
u t x W Q( , ) ( )� ãð
1 , ��
�
W Q
ãð
1 ( ) ï³äòâåðäæóþòü ³ç çàñòîñóâàííÿì îïåðàö³¿ ãðàíè÷íî-
ãî ïåðåõîäó.
Òåîðåìà 3. Íåõàé ìàòåìàòè÷íà ìîäåëü âèçíà÷àºòüñÿ ñèñòåìîþ (1), (2) ç êðè-
òåð³ºì ÿêîñò³ (3) ³ âèêîíóþòüñÿ òàê³ óìîâè.
1. Ìíîæèíà îáìåæåííÿ êåðóâàíü U º ñëàáêî êîìïàêòíîþ â ðåôëåêñèâíîìó
áàíàõîâîìó ïðîñòîð³ H .
2. Êðèòåð³é ÿêîñò³ �( ): ( )� �L Q R2
1 º ñëàáêî íàï³âíåïåðåâíèì çíèçó òà îá-
ìåæåíèì çíèçó.
Òîä³ ó ìíîæèí³ U ³ñíóº îïòèìàëüíå êåðóâàííÿ h t* * *( , )� � .
Äîâåäåííÿ. Íåõàé { }hk , h Uk � , k �1 2, , .. . , — ïîñë³äîâí³ñòü êåðóâàííÿ
òàêà, ùî
J h J hk
k h Ug
( ) ( )
�� �
� inf . (28)
²ç ñëàáêî¿ êîìïàêòíîñò³ ìíîæèíè U âèïëèâàº, ùî ç íå¿ ìîæíà âèëó÷èòè
ñëàáêî çá³æíó äî äåÿêîãî êåðóâàííÿ h U*� ïîñë³äîâí³ñòü, ÿêó ìè çíîâó ïîçíà÷è-
ìî { }hk , k �1 2, , ... Ö³é ïîñë³äîâíîñò³ â³äïîâ³äຠïîñë³äîâí³ñòü ïðàâèõ ÷àñòèí
ð³âíÿííÿ (1)
f t x f t x h t t xk
k
i
k
i
n
i
k( , ) ( , ; ) ( ) ( )� � � �
�
� � �
1
. (29)
Âèêîðèñòîâóþ÷è íåð³âí³ñòü Øâàðöà, ëåãêî äîâåñòè, ùî ïîñë³äîâí³ñòü
f t x W Q kk ( , ) ( ), , , ..� �
�
�
ãð
1 1 2 . , ³ ñëàáêî çá³ãàºòüñÿ äî f t x f t x h*
*( , ) ( , ; )� .
Ç îö³íîê (7), (8) âèïëèâຠñïðàâåäëèâ³ñòü íåð³âíîñò³
|| || || ||u C fL W2
�
�
�
ãð
. (30)
²ç ñï³ââ³äíîøåííÿ (30) âèïëèâຠîáìåæåí³ñòü ïîñë³äîâíîñò³ ðîçâ’ÿçê³â
u t x u t x hk
k( , ) ( , ; )� , k �1 2, ,..., çàäà÷³ (1), (2) ç ïðàâèìè ÷àñòèíàìè f t xk ( , ) . Ç òå-
îðåìè Åáåðëåéíà–Øìóëüÿíà [25] âèïëèâàº, ùî ç ö³º¿ ïîñë³äîâíîñò³ ìîæíà âèëó-
÷èòè ñëàáêî çá³æíó äî äåÿêîãî u t x L Q* ( , ) ( )� 2 ï³äïîñë³äîâí³ñòü. Ïîçíà÷èìî ¿¿
çíîâó u t xk ( , ) , k �1 2, , ... Âðàõîâóþ÷è, ùî f t xk ( , ) ñëàáêî çá³ãàºòüñÿ äî f t x* ( , ) ó
W Q
ãð�
�1 ( ) , ïåðåéäåìî äî ãðàíèö³ äëÿ k �� ó ð³âíîñò³
ISSN 1019-5262. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2020, òîì 56, ¹ 5 91
( , ) ,*L u fk k� �� , (31)
äå �( , )t x — äîâ³ëüíà ôóíêö³ÿ ç W Q
ãð
( )
�
1 , à � �, — á³ë³í³éíà ôîðìà, ïîáóäî-
âàíà çà ïðîñòîðàìè W Q
ãð
( )
�
1 ³ W Q
ãð
( )
�
�1 ÿê ðîçøèðåííÿ ñêàëÿðíîãî äîáóòêó â
L Q2 ( ) . Îòðèìàºìî ñï³ââ³äíîøåííÿ
( , ) , , ( )*
* ð*
L u f W Q
ã
� � �� �
�
1 . (32)
Çàóâàæèìî, ùî ÷åðåç ºäèí³ñòü óçàãàëüíåíîãî ðîçâ’ÿçêó çàäà÷³ (1), (2) (òåîðå-
ìà 2) âñÿ ïîñë³äîâí³ñòü { }uk , k �1 2, , .. . , ñëàáêî çá³ãàºòüñÿ â L Q2 ( ) äî
u u t x h*
*( , ; )� , ùî º ðîçâ’ÿçêîì çàäà÷³ (1), (2) ç ïðàâîþ ÷àñòèíîþ
f t t xi
i
n
i*
* *( ) ( )� �
�
� � �
1
. Âíàñë³äîê óìîâè 2 òåîðåìè 3 ìàºìî J h J h
k
k( ) lim ( )* � �
��
�
�
inf
h Ug
J h( ), ùî ³ äîâîäèòü öþ òåîðåìó.
Îñê³ëüêè êðèòåð³é ÿêîñò³ J h( ) íå º îïóêëèì, îïòèìàëüíå êåðóâàííÿ ìîæå
áóòè íå ºäèíèì.
Íåõàé êðèòåð³é ÿêîñò³ J h( ) ìຠâèãëÿä
J h u t x h z dQg
Q
( ) [ ( , ; ) ]� ��
2 , z L Qg � 2 ( ) . (33)
Òîä³ ç íàâåäåíèõ âèùå ðåçóëüòàò³â âèïëèâຠñïðàâåäëèâ³ñòü íàñòóïíîãî
òâåðäæåííÿ.
Òåîðåìà 4. Ãðà䳺íò êðèòåð³þ ÿêîñò³ (6) ìຠâèãëÿä
grad { }( ) , ( , )h
t
dx t x
t t
L
i
n
i i
n�
�
�
!
"
#
$#
%
&
#
'#
�
� �
��
�
�
10 1
1
�
�
�
�
�
�
�
�
�
, (34)
äå �( , ) ( )t x W Q� �ãð
— ðîçâ’ÿçîê çàäà÷³ (5), (6) ç ïðàâîþ ÷àñòèíîþ
g t x u t x h z t xg( , ) [ ( , ; ) ( , )]� �2 .
³äì³òèìî, ùî ãëàäêîñò³ ðîçâ’ÿçê³â çàäà÷³ (5), (6) ìîæå íå âèñòà÷èòè äëÿ
ïðàêòè÷íîãî âèçíà÷åííÿ ãðà䳺íòà (34). Ó öüîìó âèïàäêó ìîæíà ñêîðèñòàòèñÿ
îäíèì ç ìåòîä³â ðåãóëÿðèçàö³¿ çàäà÷³ (1), (2) [26].
Àíàëîã³÷íî äîñë³äæóþòü çàäà÷ó òî÷êîâîãî êåðóâàííÿ ñèñòåìîþ (1), (2), äå
ïðàâà ÷àñòèíà ð³âíÿííÿ (1) ìຠâèãëÿä
f t x h x x h ti i
i
n
( , ; ) ( ) ( )� �
�
� �
1
.
ÂÈÑÍÎÂÊÈ
Äîâåäåíî ºäèí³ñòü óçàãàëüíåíîãî ðîçâ’ÿçêó â ðîçóì³íí³ éîãî îçíà÷åííÿ, à òà-
êîæ àïð³îðí³ îö³íêè äëÿ íåãàòèâíèõ ïðîñòîð³â äëÿ ôóíêö³é, ùî çàäîâîëüíÿþòü
óìîâè ïðÿìî¿ òà ñïðÿæåíî¿ çàäà÷. Ó äîâåäåíí³ âèêîðèñòàíî äîïîì³æíèé ³íòåã-
ðàëüíèé îïåðàòîð òà êðèòåð³é ѳëüâåñòðà. Íàâåäåíî óìîâè ³ñíóâàííÿ îïòè-
ìàëüíîãî êåðóâàííÿ òà âèâåäåíî ãðà䳺íò êðèòåð³þ ÿêîñò³.
92 ISSN 1019-5262. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2020, òîì 56, ¹ 5
ÑÏÈÑÎÊ Ë²ÒÅÐÀÒÓÐÈ
1. Baxter L.T., Jain R.K. Transport of fluid and macromolecules in tumors. I. Role of interstitial
pressure and convection. Microvasc. Res. 1989. Vol. 37, Iss. 1. P. 77–104.
2. Baxter L.T., Jain R.K. Transport of fluid and macromolecules in tumors. II. Role of heterogeneous
perfusion and lymphatics. Microvasc. Res. 1990. Vol. 40, Iss. 2. P. 246–263.
3. Baxter L.T., Jain R.K. Transport of fluid and macromolecules in tumors. III. Role of binding and
metabolism. Microvasc. Res. 1991. Vol. 41, Iss. 1. P. 5–23.
4. Lankelma J., Luque R.F., Dekker H., Schinkel W., Pinedo H.M. A mathematical model of drug
transport in human breast cancer. Microvasc. Res. 2000. Vol. 59, Iss. 1. P. 149–161.
5. Ward J.P., King J.R. Mathematical modelling of drug transport in tumor multicell spheroids and
monolayer cultures. Math. Biosciences. 2003. Vol. 181, Iss. 2. P. 177–207.
6. Tzafriri A.R., Lerner E.I., Flashner-Barak M., Hinchcliffe M., Ratner E., Parnas H. Mathematical
modeling and optimization of drug delivery from intratumorally injected microspheres. Clinical
Cancer Research. 2005. Vol. 11. P. 826–834.
7. Chakrabarty S.P., Hanson F.B. Optimal control of drug delivery to brain tumors for a distributed
parameters model. Proc. American Control Conference (ACC). (8-10 June 2005, Portland, Oregon,
USA). Portland, USA, 2005. Vol. 2. P. 973–978. http://doi.org/10.1109/ACC.2005.1470086.
8. Klyushin D.A., Lyashko N.I., Onopchuk Y.N. Mathematical modeling and optimization of
intratumor drug transport. Cybernetics and Systems Analysis. 2007. Vol. 43, N. 6. P 886–892.
9. Karabin L.D., Klyushin D.A. Two-phase Stefan problem for optimal control of targeted drug
delivery to malignant tumors. Journal of Coupled Systems and Multiscale Dynamics. 2014. Vol. 2,
N. 2. P. 45–51.
10. Lyashko S.I., Klyushin D.A., Onotskyi V.V., Lyashko N.I. Optimal Control of Drug Delivery from
Microneedle Systems. Cybernetics and Systems Analysis. 2018. Vol. 54, N 3. P 357–365.
11. Lyashko S.I., Klyushin D.A., Nomirovsky D.A., Semenov V.V. Identification of age-structured
contamination sources in ground water. In: Optimal control of age-structured populations in
economy, demography, and the environment. Boucekkline R., Hritonenko N., Yatsenko Y. (Eds.).
London; New York: Routledge, 2013. P. 277–292.
12. Lyashko S.I. Man’kovskii A.A. Controllability of impulse parabolic systems. Automation and
Remote Control. 1991. Vol. 52, N 9. P. 1233–1238.
13. Lyashko S.I., Man’kovskii A.A. Simultaneous optimization of impulse and intensities in control
problems for parabolic equations. Cybernetics and Systems Analysis. 1983. Vol. 19, N 5. P. 687–690.
14. Nakonechnyi A.G., Lyashko S.I. Minimax estimation theory for solutions of abstract parabolic
equations. Cybernetics and Systems Analysis. 1995. Vol. 31, N 4. P. 626–630.
15. Lyashko S.I., Semenov V.V. Controllability of linear distributed systems in classes of generalized
actions. Cybernetics and Systems Analysis. 2001. Vol. 37, N 1. P. 13–32.
16. Lyashko S.I., Nomirovskii D.A., Sergienko T.I. Trajectory and final controllability in hyperbolic and
pseudohyperbolic systems with generalized actions. Cybernetics and Systems Analysis. 2001.
Vol. 37, N 5. P. 756–763.
17. Lyashko S.I. Numerical solution of pseudoparabolic equations. Cybernetics and Systems Analysis.
1995. Vol. 31, N 5. P. 718–722.
18. Lyashko S.I. The approximate solution of a pseudoparabolic equation. U.S.S.R. Computational
Mathematics and Mathematical Physics. 1991. Vol. 31, N 12. P. 107–111.
19. Lyashko S.I., Red’ko S.E. Approximate solution of a problem of the dynamics of a viscous stratified
fluid. USSR Computational Mathematics and Mathematical Physics. 1987. Vol. 27, N 3. P. 49–56.
20. Vlasenko L.A., Rutkas A.G., Semenets V.V., Chikrii A.A. On the optimal impulse control in
descriptor systems. Journal of Automation and Information Sciences. 2019. Vol. 51, Iss. 5. P. 1–15.
21. Petryk M.R., Khimich A., Petryk M.M., Fraissard J. Experimental and computer simulation studies
of dehydration on microporous adsorbent of natural gas used as motor fuel. Fuel. 2019. Vol. 239.
P 1324–1330.
22. Gladkii A.V. Optimization of wave processes in inhomogeneous media. Cybernetics and Systems
Analysis. 2003. Vol. 39, N 5. P. 728–736.
23. Bulavatskiy V.M., Skopetsky V.V. Mathematical modeling of dynamics of some distributed
time-space consolidation processes. Journal of Automation and Information Sciences. 2009. Vol. 41,
Iss. 9. P. 14–25.
24. Miller G.E. Fundamentals of biomedical transport processes. Synthesis Lectures on Biomedical
Engineering. 2010. Vol. 5, N 1. P. 1–75.
ISSN 1019-5262. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2020, òîì 56, ¹ 5 93
25. Èîñèäà Ê. Ôóíêöèîíàëüíûé àíàëèç. Ìîñêâà: Ìèð, 1967. 624 ñ.
26. Lyashko S.I. Differentiability of regularized performance criterion for pulse-point control of
pseudo-parabolic systems. Cybernetics and Systems Analysis. 1988. Vol. 24, N 3. P. 349–352.
Íàä³éøëà äî ðåäàêö³¿ 08.10.2019
Ä.À. Êëþøèí, Ñ.È. Ëÿøêî, Í.È. Ëÿøêî, Å.Ñ. Áîíäàðü, À.À. Òèìîøåíêî
ÎÁÎÁÙ¨ÍÍÀß ÎÏÒÈÌÈÇÀÖÈß ÏÐÎÖÅÑÑΠÏÅÐÅÍÎÑÀ ËÅÊÀÐÑÒ  ÎÏÓÕÎËßÕ
Àííîòàöèÿ. Ðàññìîòðåíû âîïðîñû îïòèìèçàöèè è óïðàâëÿåìîñòè ñèñòåì,
îïèñûâàåìûõ äèôôåðåíöèàëüíûìè óðàâíåíèÿìè â ÷àñòíûõ ïðîèçâîäíûõ,
ñ êîýôôèöèåíòàìè è ïðàâûìè ÷àñòÿìè, ïðèíàäëåæàùèìè ðàçíûì ôóíêöèî-
íàëüíûì ïðîñòðàíñòâàì. Ê òàêèì ìîäåëÿì ñâîäÿòñÿ, â ÷àñòíîñòè, çàäà÷è
ôàðìàêîêèíåòèêè. Èññëåäîâàíà ìîäåëü, êîòîðàÿ îïèñûâàåòñÿ îáùèì äèôôå-
ðåíöèàëüíûì óðàâíåíèåì ñ íóëåâûìè íà÷àëüíûìè è ãðàíè÷íûìè óñëîâèÿ-
ìè. Â ïðåäïîëîæåíèè, ÷òî êîýôôèöèåíòû óðàâíåíèÿ ÿâëÿþòñÿ ïîëîæèòåëü-
íûìè â îáëàñòè, âûïîëíåíî ìîäåëèðîâàíèå ñîñðåäîòî÷åííûõ èñòî÷íèêîâ
ñ èñïîëüçîâàíèåì äåëüòà-ôóíêöèè Äèðàêà. Âûïîëíåí ïîèñê äîïóñòèìîãî
óïðàâëåíèÿ, êîòîðîå îáåñïå÷èâàåò ìèíèìèçàöèþ ôóíêöèîíàëà êà÷åñòâà. Íà
îñíîâå ïðîñòðàíñòâà èçìåðèìûõ èíòåãðèðóåìûõ ñ êâàäðàòîì ôóíêöèé ââåäå-
íî ïîïîëíåíèå ãëàäêèõ â èññëåäóåìîé îáëàñòè ôóíêöèé ïî íîðìå, à òàêæå
ïîñòðîåíà ñîïðÿæåííàÿ çàäà÷à. Äëÿ ñîïðÿæåííîé çàäà÷è ââåäåíû íåãàòèâíûå
ïðîñòðàíñòâà è èññëåäîâàíî îáîáùåííîå ðåøåíèå ïîñòàâëåííûõ çàäà÷.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: îïòèìèçàöèÿ, óïðàâëÿåìîñòü, óðàâíåíèÿ â ÷àñòíûõ ïðî-
èçâîäíûõ.
D.A. Klyushin, S.I. Lyashko, N.I. Lyashko. O.S. Bondar, A.A. Tymoshenko
GENERALIZED OPTIMIZATION OF DRUG TRANSPORT IN TUMORS
Abstract. Optimization and controllability problems for systems described by
partial differential equations, where coefficients and the right-hand side belong
to different functional spaces, are considered. In particular, pharmacokinetic
problems lead to such models. A model described by a general differential
equation with zero initial and boundary conditions is analyzed. Coefficients are
assumed positive in the area, concentrated sources are modeled by the Dirac
delta function. The search of feasible control that minimizes the quality
functional is performed. Based on the space of measurable and square integrable
functions, adjunction for functions smooth in the research area according to åðó
norm and conjugate problem are constructed. Negative spaces are introduced for
the conjugate problem and generalized solution of the problems is investigated.
Keywords: optimization, controllability, partial differential equations.
Êëþøèí Äìèòðî Àíàòîë³éîâè÷,
äîêòîð ô³ç.-ìàò. íàóê, ïðîôåñîð êàôåäðè Êè¿âñüêîãî íàö³îíàëüíîãî óí³âåðñèòåòó ³ìåí³ Òàðàñà
Øåâ÷åíêà, e-mail: dokmed5@gmail.com.
Ëÿøêî Ñåðã³é ²âàíîâè÷,
÷ë.-êîð. ÍÀÍ Óêðà¿íè, äîêòîð ô³ç.-ìàò. íàóê, ïðîôåñîð, çàâ³äóâà÷ êàôåäðè Êè¿âñüêîãî íàö³îíàëüíîãî
óí³âåðñèòåòó ³ìåí³ Òàðàñà Øåâ÷åíêà, e-mail: lyashko.serg@gmail.com.
Ëÿøêî Íàòàë³ÿ ²âàí³âíà,
êàíäèäàò òåõí. íàóê, íàóêîâèé ñï³âðîá³òíèê ²íñòèòóòó ê³áåðíåòèêè ³ì. Â.Ì. Ãëóøêîâà ÍÀÍ Óêðà¿íè,
Êè¿â, e-mail: lyashko.serg@gmail.com.
Áîíäàð Îëåíà Ñåð㳿âíà,
àñï³ðàíòêà Êè¿âñüêîãî íàö³îíàëüíîãî óí³âåðñèòåòó ³ìåí³ Òàðàñà Øåâ÷åíêà,
e-mail: lyashko.serg@gmail.com.
Òèìîøåíêî Àíäð³é Àíàòîë³éîâè÷,
àñï³ðàíò Êè¿âñüêîãî íàö³îíàëüíîãî óí³âåðñèòåòó ³ìåí³ Òàðàñà Øåâ÷åíêà, e-mail: inna-andry@ukr.net.
94 ISSN 1019-5262. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2020, òîì 56, ¹ 5
|