Neuer FOFPID-Controller mit Wale-Optimierung verbessert Anästhesie-Überwachung

Eine neue Studie präsentiert einen Fractional Order Fuzzy PID‑Controller (FOFPID), der mithilfe des Whale Optimization Algorithmus (WOA) die Bispectral Index‑Messung (BIS) zuverlässig im optimalen Bereich von 40 bis 60 hält. Der Controller kombiniert fuzzy‑Logik, die sich flexibel an physiologische Veränderungen anpasst, mit fraktionalen Dynamiken, die eine feine Abstimmung der Reglergewichte ermöglichen.

Der WOA optimiert die Parameter des FOFPID, darunter die fraktionalen Ordnungen und die Membership‑Funktionen der Fuzzy‑Logik. Dadurch wird die Leistung des Reglers deutlich gesteigert. In Simulationen mit Modellen von acht unterschiedlichen Patientenprofilen zeigte der FOFPID bessere Ergebnisse als ein klassischer Fractional Order PID (FOPID). Die Einschwingzeit sank auf 2,5 Minuten im Vergleich zu 3,2 Minuten, während der stationäre Fehler auf 0,5 reduziert wurde, statt 1,2.

Diese Ergebnisse demonstrieren die hohe Präzision und Robustheit des FOFPID‑Frameworks. Es bietet eine skalierbare, KI‑gestützte Lösung für die automatisierte Anästhesie‑Verabreichung, die die klinische Praxis verbessern und die Patientenergebnisse optimieren kann.