Mehrdimensionale Parameteranpassung elektrophysiologischer Zellmodelle an experimentell charakterisierte Pathologien
- Forschungsthema:Mehrdimensionale Parameteranpassung elektrophysiologischer Zellmodelle an experimentell charakterisierte Pathologien
- Typ:Diplomarbeit
- Betreuung:
Dipl.-Ing. David Keller
Dr.-Ing. Gunnar Seemann
Dr.-Ing. Daniel Weiß - Bearbeitung:
Mittels elektrophysiologischer Zellmodelle kann das Verhalten menschlicher Herzmuskelzellen sehr realistisch dargestellt werden. Um auch pathologische (krankhaft veränderte) Zustände untersuchen zu können, muss das verwendete Zellmodell entsprechend parametrisiert werden. Die Anpassung der einzelnen Parameter stellt ein mehr-dimensionales Optimierungsproblem dar. Der angestrebte „Particle Swarm Optimization“ (PSO) Ansatz ist eine Mischung aus genetischen und evolutionären Algorithmen. Er ist den Bewegungsmustern in einem Vogelschwarm nachempfunden und macht die sozialen Interaktionen, die in der Natur zur Nahrungssuche eingesetzt werden, auf das vorliegende Optimierungsproblem übertragbar. Da die Berechnung der einzelnen Parametersätze unabhängig voneinander
erfolgen kann, sollen Techniken des Grid-Computings in der Arbeit
angewandt werden.
Auf der linken Seite sieht man, wie sich die einzelnen Partikel (Vögel) über den Parameterraum (Gelände) verteilen. Auf der rechten Seite ist das Ergebnis einer erfolgreichen Kanalanpassung an Messwerte aus der Literatur dargestellt.