Application of Approximate Bayesian Computational for Estimate Parameter and Selection Model in Dynamic of HIV

Autores

  • Ronaldo Da Silva Cardoso Universidade Federal do Pará
  • Georgemir Negrão Macêdo Universidade Federal do Pará
  • Bruno Marques Viegas Universidade Federal do Pará
  • Diego Estumano universidade federal do Pará
  • Emanuel Negrão Macêdo Universidade Federal do Pará

DOI:

https://doi.org/10.53660/CONJ-982-813C

Resumo

A aplicação de técnicas Bayesianas tem se tronado comum em bioengenharia, é comum realizar inferências sobre parâmetros e variáveis de estado que não podem ser mensurados. Este trabalho tem como objetivo aplicar a técnica de Aproximação Bayesiana Computacional para estimar parâmetros e selecionar modelos simultaneamente nos modelos que descreve a dinâmica de células importantes que representam o HIV. Três diferentes modelos dinâmicos foram usados para avaliar a verificação do algoritmo, esta verificação foi realizada com medidas simuladas. A técnica foi verificada e se mostrou ser robusta o suficiente para estimar parâmetros e selecionar o melhor modelo simultaneamente e por isso, esta se mostra ser uma técnica promissora.

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Referências

Adams, B.M., Banks, H.T., Davidian, M., Rosenberg, E.S., 2007. Estimation and prediction with HIV-treatment interruption data. Bull. Math. Biol. 69, 563–584. https://doi.org/10.1007/s11538-006-9140-6.

Beaumont, M.A., Cornuet, J.M., Marin, J.M., Robert, C.P., 2009. Adaptive approximate Bayesian computation. Biometrika 96, 983–990. https://doi.org/10.1093/biomet/asp052.

Beaumont, M.A., Zhang, W., Balding, D.J., 2002. Approximate Bayesian computation in population genetics. Genetics 162, 2025–2035. https://doi.org/10.1093/genetics/162.4.2025.

Beck, J.V., Arnold, K.J., 1977. Parameter Estimation in Engineering and Science. John Wiley & Sons, New York, NY.

Del Moral, P., Jasra, A., 2007. Sequential Monte Carlo for Bayesian Computation. Bayesian Stat. 8, 1–34.

Kaipio, J., Somersalo, E., 2004. Statistical and Computational Inverse Problems. Springer, New York, NY.

Kaipio, J.P., Somersalo, E., 2002. Estimating anomalies from indirect observations. J. Comput. Phys. 181, 398–406. https://doi.org/10.1006/jcph.2002.7109.

Konishi, S., Kitagawa, G., 2008. Information Criteria and Statistical Modeling. Springer, New York, NY.

Marjoram, P., Molitor, J., Plagnol, V., Tavare, S., 2003. Markov chain Monte Carlo without likelihoods. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100, 15324-15328. https://doi.org/10.1073/pnas.0306899100.

Morozov, V.A., 1966. On the solution of functional equations by the method of regularization. Soviet Math. Dokl. 7, 414-417 (English translation).

Moura, C.H.R., Viegas, B.M., Tavares, M.R.M.., Macêdo, E.N., Estumano, D.C., Quaresma, J.N.N., 2021. Parameter Estimation in Population Balance through Bayesian Technique Markov Chain Monte Carlo. J. Appl. Comput. Mech. 7, 890-901. https://doi.org/10.22055/JACM.2021.35741.2725.

Nunes, K.G.P., Dávila, I.V.J., Amador, I.C.B., Estumano, D.C., Féris, L.A. 2021. Evaluation of Zinc adsorption through batch and continuous scale applying Bayesian technique for estimate parameters and select model, journal of Enviromrntal Science and Health – Part A Toxic/Hazardous Substance and Enviromental Engineering, 56(11), DOI: 1228-1242. 10.1080/10934529.2021.1977059.

Oliveira, R.F., Nunes, K.G.P., Jurado, I.V., Amador, I.C.B., Estumano, D.C., Féris, L.A., 2020. Cr (VI) adsorption in batch and continuous scale: A mathematical and experimental approach for operational parameters prediction. Environ. Technol. Innov. 20, 101092. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.eti.2020.101092.

Orlande, H.R.B., Fudym, O., Maillet, D., Cotta, R.M., 2011. Thermal Measurements and Inverse Techniques. CRC Press, Boca Raton, FL.

Ozisik, M.N., Orlande, H.R.B., 2000. Inverse Heat Transfer: Fundamentals and Applications. Taylor & Francis, New York, NY.

Pasqualette, M.A., Estumano, D.C., Hamilton, F.C., Colaço, M.J., Leiroz, A.J.K., Orlande, H.R.B., Carvalho, R.N., Dulikravich, G.S., 2017. Bayesian estimate of pre-mixed and diffusive rate of heat release phases in marine diesel engines. J. Brazilian Soc. Mech. Sci. Eng. 39, 1835-1844. https://doi.org/10.1007/s40430-016-0649-9.

Patil, V., Patil, H., 2014. Neurological manifestations of HIV-AIDS at a tertiary care center in western Maharashtra. Int. J. Med. Public Heal. 4, 210. https://doi.org/10.4103/2230-8598.137703.

Perelson, A.S., Kirschner, D.E., De Boer, R., 1993. Dynamics of HIV infection of CD4+ T cells. Math. Biosci. 114, 81–125. https://doi.org/10.1016/0025-5564(93)90043-A.

Perelson, A.S., Nelson, P.W., 1999. Mathematical analysis of HIV-1 dynamics in vivo. SIAM Rev. 41, 3–44. https://doi.org/10.1137/S0036144598335107.

Putter, H., Heisterkamp, S.H., Lange, J.M.A., De Wolf, F., 2002. A Bayesian approach to parameter estimation in HIV dynamical models. Stat. Med. 21, 2199–2214. https://doi.org/10.1002/sim.1211.

Santos, T.C. de S., Pinheiro, D. do R., Costa, C.M.L., Estumano, D.C., Ribeiro, N.F. da P., 2020a. Synthesis and characterization of pigments based on copper-zinc aluminate (CuxZn1-xAl2O4) by combustion. Ceram. Int. 46, 2332–2343. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.09.224.

Santos, T.C.D.S., Almeida, A.C.M., Pinheiro, D.D.R., Costa, C.M.L., Estumano, D.C., Ribeiro, N.F.D.P., 2020b. Synthesis and characterization of colourful aluminates based on nickel and zinc. J. Alloys Compd. 815. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.152477.

Schwarz, G., 1978. Estimating the dimension of a model. The Ann. Stat. 6, 461–464.

Srivastava, V.K., Awasthi, M.K., Kumar, S., 2014. Numerical approximation for HIV infection of CD4+ T cells mathematical model. Ain Shams Eng. J. 5, 625–629. https://doi.org/10.1016/j.asej.2013.12.012.

Toni, T., 2010. Approximate Bayesian computation for parameter inference and model selection in systems biology. PhD thesis, Imperial College London, London, UK.

Toni, T., Stumpf, M.P.H., 2009b. Tutorial on ABC rejection and ABC SMC for parameter estimation and model selection. arXiv preprint arXiv:0910.4472.

Toni, T., Stumpf, M.P.H., 2010. Simulation-based model selection for dynamical systems in systems and population biology. Bioinformatics 26, 104-110. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btp619.

Toni, T., Welch, D., Strelkowa, N., Ipsen, A., Stumpf, M.P.H., 2009a. Approximate Bayesian computation scheme for parameter inference and model selection in dynamical systems. J. R. Soc. Interface 6, 187-202. https://doi.org/10.1098/rsif.2008.0172.

Valerio, F., Whitehouse, D.P., Menon, D.K., Newcombe, V.F.J., 2021. The neurological sequelae of pandemics and epidemics. J. Neurol. 268, 2629–2655. https://doi.org/10.1007/s00415-020-10261-3.

Wu, H., Ding, A.A., De Gruttola, V., 1998. Estimation of HIV dynamic parameters. Stat. Med. 17, 2463–2485. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0258(19981115)17:21<2463::AID-SIM939>3.0.CO;2-A.

Xia, X., 2003. Estimation of HIV/AIDS parameters. Automatica 39, 1983–1988. https://doi.org/10.1016/S0005-1098(03)00220-6.

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Publicado

2022-03-30

Como Citar

Cardoso, R. D. S. ., Macêdo, G. N., Viegas, B. M., Estumano, D., & Macêdo, E. N. (2022). Application of Approximate Bayesian Computational for Estimate Parameter and Selection Model in Dynamic of HIV. Conjecturas, 22(2), 1848–1866. https://doi.org/10.53660/CONJ-982-813C

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