Octave code for the implementation of hybrid automata for lung cancer drug resistance mechanism


Main File Code:
x0 = [0;50;1.8e11;20;0];
t = linspace (0,10);
range_chemo = [0 0.1;1 1.1;2 2.1;3 3.1;4 4.1;5 5.1;6 6.1;7 7.1;8 8.1;9 9.1;10 10.1;11 11.1;12 12.1;13 13.1;14 14.1;15 15.1;16 16.1;17 17.1;18 18.1;19 19.1;20 20.1;21 21.1;22 22.1;23 23.1;24 24.1;25 25.1;26 26.1;27 27.1;28 28.1;29 29.1;30 30.1;31 31.1;32 32.1;33 33.1;34 34.1;35 35.1;36 36.1;37 37.1;38 38.1;39 39.1;40 40.1;41 41.1;42 42.1;43 43.1;44 44.1;45 45.1;46 46.1;47 47.1;48 48.1;49 49.1;50 50.1;51 51.1;52 52.1;53 53.1;54 54.1;55 55.1;56 56.1;57 57.1;58 58.1;59 59.1;60 60.1;61 61.1;62 62.1;63 63.1;64 64.1;65 65.1;66 66.1;67 67.1;68 68.1;69 69.1;70 70.1;71 71.1;72 72.1;73 73.1;74 74.1;75 75.1;76 76.1;77 77.1;78 78.1;79 79.1;80 80.1;81 81.1;82 82.1;83 83.1;84 84.1;85 85.1;86 86.1;87 87.1;88 88.1;89 89.1;90 90.1;91 91.1;92 92.1;93 93.1;94 94.1;95 95.1;96 96.1;97 97.1;98 98.1;99 99.1; 100 100.1;101 101.1;102 102.1;103 103.1;104 104.1;105 105.1;106 106.1;107 107.1;108 108.1;109 109.1;110 110.1;111 111.1;112 112.1;113 113.1;114 114.1;115 115.1;116 116.1;117 117.1;118 118.1;119 119.1;120 120.1;121 121.1;122 122.1;123 123.1;124 124.1;125 125.1;126 126.1;127 127.1;128 128.1;129 129.1;130 130.1;131 131.1;132 132.1;133 133.1;134 134.1;135 135.1;136 136.1;137 137.1;138 138.1;139 139.1;140 140.1;141 141.1;142 142.1;143 143.1;144 144.1;145 145.1;146 146.1;147 147.1;148 148.1;149 149.1;150 150.1;151 151.1;152 152.1;153 153.1;154 154.1;155 155.1;156 156.1;157 157.1;158 158.1;159 159.1;160 160.1;161 161.1;162 162.1;163 163.1;164 164.1;165 165.1;166 166.1;167 167.1;168 168.1;169 169.1;170 170.1;171 171.1;172 172.1;173 173.1;174 174.1;175 175.1;176 176.1;177 177.1;178 178.1;179 179.1;180 180.1;181 181.1;182 182.1;183 183.1;184 184.1;185 185.1;186 186.1;187 187.1;188 188.1;189 189.1;190 190.1;191 191.1;192 192.1;193 193.1;194 194.1;195 195.1;196 196.1;197 197.1;198 198.1;199 199.1;200 200.1;201 201.1;202 202.1;203 203.1;204 204.1;205 205.1;206 206.1;207 207.1;208 208.1;209 209.1;210 210.1;211 211.1;212 212.1;213 213.1;214 214.1;215 215.1;216 216.1;217 217.1;218 218.1;219 219.1;220 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rc_chemo = [0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0;0 0];
tt_chemo= @ (z) sigmoid_train (z, range_chemo, rc_chemo);
x =lsode (@ (x,t) sgtest (x,t,tt_chemo), x0, t);

 A = (x(:,1));
 B = (x(:,2));
 C = (x(:,3));
 D = (x(:,4));
 E = (x(:,5));

O=A+B+C+D;
plot(t,A,'linewidth',2)
xlabel('Time (Days)')
ylabel('Tumer cell Conc.')
title('Lung Cancer Model')
legend("A","B","C","D","O")


Function:
function xdot = f (x,t,tt_chemo)
a1=0.5;
a2=0.05;
a3=0.009;
a4=0.05;
b=2.14e-15;
k=0.005;
kk=0.005;
c= 5.156e-14;
N=3.33e8;
gamma=0.537;
beta=0.33;

xdot=zeros(7,1);
xdot(1)= (a1*x(1)*(1-b*(x(1)+x(2)+x(3)+x(4))))- (k*x(1)*x(5)) - (kk*x(1)*x(6))- (c*N*x(1));
xdot(2)= (a2*x(2))*(1-b*(x(1)+x(2)+x(3)+x(4)))- (c*N*x(2)); 
xdot(3)= (a3*x(3))*(1-b*(x(1)+x(2)+x(3)+x(4)))- (c*N*x(3))  - (kk*x(3)*x(6));
xdot(4)= (a4*x(4))*(1-b*(x(1)+x(2)+x(3)+x(4))) - (c*N*x(4));
if (t==0) 
d=250;
else
d=0;
endif
if (t==0)
s=tt_chemo(t)+125;
xdot(5)= (-(gamma)* x(5))+ (s);
else
ss=tt_chemo(t)*gf;
xdot(5)= (-(gamma)* x(5))+ (ss);
endif
s= tt_chemo(t)*gf ;
xdot(5)= (-0.2310*x(5)) + s + d;
sss= tt_chemo(t)*sgf;
xdot(6)= (-(beta)* x(6)) + sss;
xdot(7)= x(1)+x(2)+x(3)+(4);
endfunction