Аннотация:
Представлен подход к численному моделированию динамики ВИЧ-1 инфекции на основе немарковской стохастической модели. Модель описывает динамику численности популяций клеток и вирусных частиц с учетом предыстории их развития и переходов между двумя компартментами. Разработан алгоритм прямого статистического моделирования динамики изучаемых популяций. Для планирования вычислительных экспериментов использованы результаты исследования частных случаев построенной модели, включая ее детерминированный аналог, и опубликованные клинические данные. Исследованы вероятность искоренения ВИЧ-1 инфекции и динамика типичных реализаций численности изучаемых популяций в зависимости от начального числа вирусных частиц и вариации параметров модели.
Библ. 30. Фиг. 8. Табл. 3.
Ключевые слова:
немарковская модель ВИЧ-1 инфекции, ветвящийся процесс, дифференциальные уравнения с запаздыванием, метод Монте-Карло, вычислительный эксперимент, искоренение ВИЧ-1 инфекции.
Работа Г.А. Бочарова выполнена при финансовой поддержке РНФ (проект 18-11-00171) и Московского центра фундаментальной и прикладной математики (соглашение с Минобрнауки РФ 075-15-2019-1624), работа Н.В. Перцева выполнена при финансовой поддержке РНФ (проект 18-11-00171), работа К.К. Логинова и В.А. Топчия выполнена в рамках госзадания Института математики СО РАН (проект 0314-2019-0009).
Поступила в редакцию: 05.06.2020 Исправленный вариант: 23.12.2020 Принята в печать: 11.02.2021
Образец цитирования:
Г. А. Бочаров, К. К. Логинов, Н. В. Перцев, В. А. Топчий, “Прямое статистическое моделирование динамики ВИЧ-1 инфекции на основе немарковской стохастической модели”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 61:8 (2021), 1245–1268; Comput. Math. Math. Phys., 61:8 (2021), 1229–1251
Н. В. Перцев, В. А. Топчий, К. К. Логинов, “Численное стохастическое моделирование пространственно неоднородной популяции”, Сиб. журн. вычисл. матем., 27:2 (2024), 217–232
N. V. Pertsev, V. A. Topchii, K. K. Loginov, “Numerical Stochastic Simulation of Spatially Heterogeneous Population”, Numer. Analys. Appl., 17:2 (2024), 174
V. A. Topchii, N. V. Pertsev, “Critical multitype branching processes on a graph and the model of the HIV infection development”, Сиб. электрон. матем. изв., 20:1 (2023), 465–476
N. V. Pertsev, K. K. Loginov, “Стохастическое моделирование в иммунологии на основе стадия-зависимой структуры с немарковскими ограничениями для динамики отдельных клеток и патогенов”, Матем. биология и биоинформ., 18:2 (2023), 543–567
Н. В. Перцев, В. А. Топчий, К. К. Логинов, “Численное стохастическое моделирование динамики взаимодействующих популяций”, Сиб. журн. индустр. матем., 25:3 (2022), 135–153
N. V. Pertsev, V. A. Topchii, K. K. Loginov, “Numerical Stochastic Modeling of Dynamics of Interacting Populations”, J. Appl. Ind. Math., 16:3 (2022), 524