3.血液容積v, t=0注射劑量d, 血藥濃度立即為d/v. 2.藥物排除速率與血藥濃度成正比,比例系數 k(>0) 模型假設 1. 機體看作一個房室,室内血藥濃度均勻——一室模型 模型建立 在此,d=300mg,t及c(t)在某些點處的值見前表,需經拟合求出參數k、v 用線性最小二乘拟合c(t) MATLAB(lihe1) 計算結果: d=300; t=[0.25 0.5 1 1.5 2 3 4 6 8]; c=[19.21 18.15 15.36 14.10 12.89 9.32 7.45 5.24 3.01]; y=log(c); a=polyfit(t,y,1) k=-a(1) v=d/exp(a(2)) 程式: 用非線性最小二乘拟合c(t) 給藥方案 設計 c c2 c1 0 ? t 設每次注射劑量D, 間隔時間? 血藥濃度c(t) 應c1? c(t) ? c2 初次劑量D0 應加大 給藥方案記為: 2、 1、 計算結果: 給藥方案: c1=10,c2=25 k=0.2347 v=15.02 * 故可制定給藥方案: 即: 首次注射375mg, 其餘每次注射225mg, 注射的間隔時間為4小時。 * 估計水塔的流量 2、解題思路 3、算法設計與程式設計 1、問題 * 某居民區有一供居民用水的園柱形水塔,一般可以通過測量其水位來估計水的流量,但面臨的困難是,當水塔水位下降到設定的最低水位時,水泵自動啟動向水塔供水,到設定的最高水位時停止供水,這段時間無法測量水塔的水位和水泵的供水量.通常水泵每天供水一兩次,每次約兩小時. 水塔是一個高12.2米,直徑17.4米的正園柱.按照設計,水塔水位降至約8.2米時,水泵自動啟動,水位升到約10.8米時水泵停止工作. 表1 是某一天的水位測量記錄,試估計任何時刻(包括水泵正供水時)從水塔流出的水流量,及一天的總用水量. * * 流量估計的解題思路 拟合水位~時間函數 确定流量~時間函數 估計一天總用水量 * 拟合水位~時間函數 測量記錄看,一天有兩個供水時段(以下稱第1供水時段和第2供水時段),和3個水泵不工作時段(以下稱第1時段t=0到t=8.97,第2次時段t=10.95到t=20.84和第3時段t=23以後).對第1、2時段的測量資料直接分别作多項式拟合,得到水位函數.為使拟合曲線比較光滑,多項式次數不要太高,一般在3~6.由于第3時段隻有3個測量記錄,無法對這一時段的水位作出較好的拟合. * 2、确定流量~時間函數 對于第1、2時段隻需将水位函數求導數即可,對于兩個供水時段的流量,則用供水時段前後(水泵不工作時段)的流量拟合得到,并且将拟合得到的第2供水時段流量外推,将第3時段流量包含在第2供水時段内. * 3、一天總用水量的估計 總用水量等于兩個水泵不工作時段和兩個供水時段用水量之和,它們都可以由流量對時間的積分得到。 * 算法設計與程式設計 1、拟合第1、2時段的水位,并導出流量 2、拟合供水時段的流量 3、估計一天總用水量 4、流量及總用水量的檢驗 * 1、拟合第1時段的水位,并導出流量 設t,h為已輸入的時刻和水位測量記錄(水泵啟動的4個時刻不輸入),第1時段各時刻的流量可如下得: 1) c1=polyfit(t(1:10),h(1:10),3); %用3次多項式拟合第1時段水位,c1輸出3次多項式的系數 2)a1=polyder(c1); % a1輸出多項式(系數為c1)導數的系數 3)tp1=0:0.1:9; x1=-polyval(a1,tp1); % x1輸出多項式(系數為a1)在tp1點的函數值(取負後邊為正值),即tp1時刻的流量 MATLAB(llgj1) 4)流量函數為: * 2、拟合第2時段的水位,并導出流量 設t,h為已輸入的時刻和水位測量記錄(水泵啟動的4個時刻不輸入),第2時段各時刻的流量可如下得: 1) c2=polyfit(t(10.9:21),h(10.9:21),3); %用3次多項式拟合第2時段水位,c2輸出3次多項式的系數 2) a2=polyder(c2); % a2輸出多項式(系數為c2)導數的系數 3)tp2=10.9:0.1:21; x2=-polyval(a2,tp2); % x2輸出多項式(系數為a2)在tp2點的函數值(取負後邊為正值),即tp2時刻的