40、加速天线优化与肿瘤克隆动力学研究进展

加速天线优化与肿瘤克隆动力学研究进展

一、肿瘤克隆动力学研究

在肿瘤研究领域，科研人员开发了一个高通量框架用于克隆追踪和生长估计。通过该框架的输出结果，发现克隆的局部密度可能会影响菌落的生长速率。为了验证这一假设，开发了一个基于双函数代理的克隆增殖模型。

• 模型参数估计 ：模型参数通过损失最小化原则进行估计，利用克隆生长实验的输入数据。参数 (k_1) 和 (k_2) 提供了一种基于近端和远端克隆区域密度来模拟克隆生长的直接方法。
• 参数变化趋势 ：在模型参数估计中，随着时间的推移，(k_1) 和 (k_2) 都趋向于零，这表明在融合的较老菌落中，局部密度的影响可能会逐渐减小。
• 模型不足与展望 ：目前开发的模型缺乏模拟药物相互作用和捕捉支持因子（如成纤维细胞）存在的机制描述。未来的工作可以对模型进行改进，纳入从框架输出中推导或推断出的细胞生长促进或抑制因子。

二、天线优化研究

现代天线系统的设计严重依赖数值优化方法，旨在通过调整天线的几何和材料参数来提高性能。然而，使用全波电磁（EM）模拟模型进行优化会带来巨大的计算开销，特别是在全局优化中，通常使用自然启发式算法，计算成本更高。

（一）现有优化方法的问题

• 自然启发式算法的不足 ：自然启发式算法（如进化算法、粒子群优化器、差分进化等）虽然简单易实现，但计算效率极低，典型的运行成本需要数千次目标函数评估，这对于基于 EM 的设计来说