در این پایان نامه سه مدل ریاضی توصیف کننده فرآیند رگ زایی تومور، مورد بررسی قرار گرفته است. کمینه سازی حجم سلول های تومور در بازه ی زمانی براساس مدل های مذکور، به صورت مسئله ای از نظریه کنترل بهینه در نظر گرفته شده است. آن گاه با استفاده از ابزارهای این نظریه، راهکارهای درمانی بهینه را برای چگونگی مصرف دارو در طول دوره ی درمان جستجو نموده ایم. از اصل بیشینه سازی پونتریاگین (pmp)، شیوه های درمان ثابت، روش گسسته سازی avk و روش نشاندن برای ارائه این طرح های درمان بهینه بهره گرفته شده است. راهکار ارائه شده از روش گسسته سازی avk، برخی از راهکارهای درمانی با دوز ثابت و راهکار ترکیبی نشاندن-pmp برای اولین بار بررسی شده اند. نتایج عددی نشان داده اند که شیوه های درمانی بهینه حاصل، علاوه بر برآورده ساختن هدف، دارای قابلیت اجرایی بالینی نیز می باشند. نشان داده شده است که برجسته ترین آنها روش گسسته سازی avk می باشد؛ زیرا قادر است دوزهای دارویی را در بازه های زمانی مورد نظر ثابت مشخص نماید و این بیشتر با خواست پزشکان در اجرای بالینی است.