シグナル伝達系のカスケードPWA近似

摘要

本稿では，ミカエリス·メンテン式によってダイナミクスが記述されるシグナル伝達系において，カスケード構造を有するシステムをPWA システムを用いて近似モデル化する手法を提案する．非線形システムをPWA近似する手法は文献などで提案されているが，この手法は一般の非線形システムに対する近似を与えているため，保守的な近似になりやすい．本手法では，ミカエリス·メンテン式によりダイナミクスが記述されるシステムは入力単調性を有するために，状態量の上限値を陽に求めることができる点に着目する．これにより，系が実際に取り得る状態領域に対して個々のサブシステムのPWA 近似をそれぞれ求めた後，それらを結合することでシステム全体のPWA 近似システムを得ることができる．有効性検証のための数値例においては，提案手法より文献中に示された4 次元の非線形システムを，2モードのPWA システムで十分に近似できることを示す．