В настоящее время предложено большое количество моделей медико-биологических систем, однако их практическое применение в ряде случаев затруднено.
Это связано с тем, что не все переменные состояния в этих моделях доступны для измерений. Задача восстановления вектора состояния, состоящая в получении оценок для его неизмеряемых компонент, может быть решена методами теории управления, в которых она формулируется как задача построения наблюдателя состояния.
В статье рассмотрена проблема использования наблюдателей в биологических системах на основе российских и зарубежных публикаций и проведен анализ имеющихся работ по этому вопросу. В данной работе рассмотрен один из видов наблюдателей состояния ̶ наблюдатель, функционирующий в скользящем режиме. Порядок его построения для биологических систем мы рассмотрим на примере одной модели развития раковой опухоли, в которой лечение основано на блокировании процессов ангиогенеза.
Для нелинейной динамической системы, описывающей развитие раковой опухоли при антиангиогенной терапии, приведен вид ее нормальной формы и построен нелинейный наблюдатель состояния на скользящих режимах. В качестве выхода системы, доступного измерению, выбрана переменная, соответствующая объему раковой опухоли. Оценка полного вектора состояния системы, полученная наблюдателем, использована для построения обратной связи по состоянию, стабилизирующей программную траекторию. Теоретические положения подтверждены математическим моделированием, которые показывают, что в принципе наблюдатель на скользящих режимах может использоваться в задачах управления биологическими системами.