工学や物理学におけるロバストネス・トレードオフ

ロバストネス・トレードオフは，制御工学や複雑系物理の分野で活発に研究されている．UCSBのCalsonとCALTECHのDoyleは，この現象について，森林火災などの単純化した物理モデルでその概念を示し，HOT（highly optimized tolerance）とよんでいる．このモデルでは，森林火災における防火帯の数（ロバストネス）と木の本数（利益）の間にトレードオフが成立している．ロバストネスの向上は他の部分での脆弱性の増大につながり，全体でのロバストネスは一定であるというコンセプトは，制御工学のBode Integral Formulaにも示されている．これは，増幅器の負帰還というシステム制御の一側面の現象であるが，代謝工学でも同様に，システムの状態空間の近傍でのシステム・パラメータの変動に対して，感受性が保存されるなど，多くのシステムでトレードオフの存在が認識されている．このようなトレードオフは，ある目的に最適化されたシステムでは，不可避的に出現する現象なのではないかと考えている．しかし，ロバストネスの数理は，発展途上でありこれから多くのことが明らかになるであろう．

参考書籍

• 実験医学 2013年1月号 Vol.31 No.1 特集「がんのheterogeneityーその解明と攻略への次なる一手」