細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)雜系統(tǒng)仿真與評估研究.pdf

1、復(fù)雜性科學(xué)被譽(yù)為是"21世紀(jì)的科學(xué)"，主要研究復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性，涉及領(lǐng)域廣泛。其中生物領(lǐng)域的系統(tǒng)最為復(fù)雜，與其它領(lǐng)域的系統(tǒng)不同，它們具有一個(gè)明顯的特點(diǎn)：擁有“活”的元素。這些“活”元素能夠主動地按照自己的目標(biāo)與原則行動，并且在行動過程中改變自身的形狀構(gòu)造及行為方式，通過它們之間錯(cuò)綜復(fù)雜的交互涌現(xiàn)出整個(gè)系統(tǒng)的宏觀行為。這類系統(tǒng)的研究給復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性的研究提出了新的挑戰(zhàn)。計(jì)算機(jī)仿真作為分析、研究各種系統(tǒng)，尤其是復(fù)雜系統(tǒng)的重要工具，面對這個(gè)

2、新的挑戰(zhàn)，呼喚新的建模與仿真方法。 論文以復(fù)雜系統(tǒng)建模與仿真理論為基礎(chǔ)，以生物復(fù)雜系統(tǒng)——細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)為立題背景，開展建模與仿真研究。本文基于多Agent系統(tǒng)提出了一種新穎的建模與仿真方法，采用多層次的離散空間和多樣的Agent模型在介觀水平上描述ST網(wǎng)絡(luò)，并在RePast仿真平臺上實(shí)現(xiàn)了MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和RKIP調(diào)控的ERK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的仿真，同時(shí)將仿真應(yīng)用于對MAPK信號通路的干擾實(shí)驗(yàn)，仿真的結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)給出的結(jié)果

3、一致。通過多方面的仿真實(shí)驗(yàn)證明了：應(yīng)用我們的方法進(jìn)行仿真，可以簡單快捷地研究細(xì)胞如何通過內(nèi)部復(fù)雜的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對環(huán)境信號的響應(yīng)，而且能夠方便地應(yīng)用于探索未知感興趣的現(xiàn)象，代替生物實(shí)驗(yàn)測試假說和進(jìn)行預(yù)測。 另一方面，由于仿真對象的復(fù)雜程度不斷增加，使得仿真的可信度問題日益重要，只有保證了仿真的可信度，最終的仿真結(jié)果才有實(shí)際應(yīng)用的價(jià)值，仿真的可信度問題是評價(jià)仿真成功與否的重要指標(biāo)。因此，本文分析和總結(jié)了現(xiàn)有可信度評估方法的優(yōu)缺點(diǎn)