Hybridautomata är en synnerligen lämplig modelleringsram för biologiska proteinregulatoriska nätverk, eftersom proteinkoncentrationsdynamiken inuti varje biologisk cell modelleras med linjära differentialekvationer; ingångar aktiverar eller deaktiverar dessa kontinuerliga dynamiker genom diskreta strömbrytare, som själva styrs av proteinkoncentrationer som når givna tröskelvärden. Detta dokument föreslår en iterativ förfiningsalgoritm för beräkning av diskreta abstraktioner av en klass av hybrida automata med bitvis affin kontinuerlig dynamik och påtvingade diskreta övergångar, definieras helt i termer av symboliska variabler och parametrar. Dessutom används dessa diskreta abstraktioner för att beräkna symboliska parameter bakåtåtkomliga uppsättningar från jämvikten i hybridautomaten, som garanterat kommer att vara exakta eller konservativa under-uppskattningar. Algoritmen implementeras sedan med hjälp av MATLAB och QEP-CAD, för att beräkna nåbara uppsättningar för den biologiskt observerade jämvikten av flera celler Delta-Notch protein signaleringsautomaton med symboliska parametrar. Resultaten analyseras för att visa att nya, icke-intuitiva och biologiskt intressanta egenskaper kan härledas från tillgänglighetsberäkningen, vilket visar algoritmens användbarhet.
Biologiska protein regulatoriska nätverk har modellerats med hybridsystem med linjära differentialekvationer för att beskriva förändringar i proteinkoncentrationer och diskreta switchar för att aktivera eller deaktivera den kontinuerliga dynamiken baserat på proteintrösklar REF.
Symbolic Reachable Set Computation of Piecewise Affine Hybrid Automata and its Application to Biological Modelling : Delta-Notch Protein Signalling
{'venue': 'HSCC', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Medicine', 'Mathematics']}