دراسة تحليلية لبعض خوارزميات الذكاء الصناعي التي استخدمت مع متحكم PID للتحكم بسكر الدم لدى مرضى السكري
الكلمات المفتاحية:
الملخص
مرض السكري هو أحد الامراض واسعة الانتشار في العالم اليوم وأحد أهم طرق علاجه إعطاء جرعات من الأنسولين ومازالت الأبحاث مستمرة في مجال البنكرياس الصناعي، المعروف أيضا باسم علاج الانسولين مغلق الحلقة، حيث يمكن حساب معدل ضخ الأنسولين الذي بدوره يحافظ على تركيز الغلوكوز في الدم.
ونظراً لأهمية هذا النظام وبما أنَّ الأبحاث مازالت حتى وقتنا الراهن تعمل على زيادة دقته وسرعة استجابته فإن استخدام خوارزميات الذكاء الصناعي معه ساهم كثيراً في تحسينه، ومن التحديات الكبيرة التي واجهتنا هو أنَّ الأبحاث التي استخدمت أحد هذه الخوارزميات للتحسين لم تستخدم نفس المتحكم فهو يختلف من بحث إلى آخر، وبالتالي كان علينا توحيد نظام التحكم والتعديل البرمجي اللازم لنتمكن من المقارنة الصحيحة وإظهار أدق النتائج.
في هذا البحث تم اقتراح أربع خوارزميات تحكم مختلفة تقوم هذه الخوارزميات بضبط بارامترات المتحكمPID مع النموذج الرياضي لنظام الغلوكوز والأنسولين (البنكرياس الصناعي)، هذه الخوارزميات هي الخوارزمية الجينية لضبط المتحكم (GA_PID)، وخوارزمية محاكاة التلدين(SA_PID)، وخوارزمية سرب الطيور (PSO_PID) وخوارزمية النحل (ABC_PID). نفذت الدراسة من خلال مريض سكري افتراضي على أساس نموذج بيرغمان المعدل لتنظيم الغلوكوز والأنسولين. تمت عملية المحاكاة في شروط طعام يومي من ثلاث وجبات.
في التطبيق العملي كانت النتائج واعدة من خلال تنظيم الغلوكوز في الدم باستخدام الخوارزميات السابقة حيث أعطت خوارزمية محاكاة التلدين أفضل زمن مع المحافظة على القيم المسموحة لتركيز الغلوكوز. وفي المستقبل يمكن تطوير هذا البحث والعمل عليه من خلال الدمج بين اثنين من الخوارزميات أو أكثر واستغلال الإيجابيات التي ظهرت معنا في كل خوارزمية.
