Thesis /

ROMDOC-THESIS-2017-963

Modelarea schimburilor de informaţie în sisteme biologice

Popa, Ştefan A.
2012-05-15

Abstract: Abstract – Modelarea schimburilor de informaţie în sisteme biologice Ştefan A. POPA Teza surprinde complexitatea tehnică a schimburilor de informaţie în sisteme biologice şi propune un instrument informatic, o bibliotecă software pentru modelarea lor. Această bibliotecă software este bazată pe reţele Petri diferenţiale. Teza conține un exemplu complet de modelare şi simulare a cineticii enzimelor cu un singur substrat, prin înglobarea informaţiei dinamice oferite de sistemul de ecuaţii diferenţiale în modelul descriptiv al interacţiunilor modelat cu grafuri şi propunerea unui model unitar de reţea Petri diferenţială pentru interacţiuni biochimice care au loc la nivel molecular. Modelul propus e comparat cu modele din literatura de specialitate precum modelul BlenX pentru cinetica enzimelor cu un singur substrat (Zámborszky, 2011). Rezultatele simulării numerice software a modelului propus de reţea Petri diferenţială pentru cinetica enzimelor cu un singur substrat corespunde cu cele din literatura de specialitate, precum modelul BlenX de exemplu, ceea ce validează corectitudinea modelului propus. Simularea modelului propus de reţea Petri diferenţială conduce nu numai la rezolvarea sistemului de ecuaţii diferenţiale pentru a obţine evoluţia în timp a sistemului biologic, ci şi la autoactualizarea informaţiei grafice conţinute în model. Teza prezintă implementarea unei biblioteci software care întruneşte atât instrumente calitative cât şi instrumente cantitative prezentate. Biblioteca software propusă conţine modele de reţele Petri diferenţiale care pot fi simulate pentru următoarele tipuri de reacţii chimice: reacţie ireversibilă de ordinul întâi (RII), reacţie reversibilă de ordinul întâi (RRI), reacţie bimoleculară (RB), reacţie enzimă-substrat unic (RESU): rezolvarea sistemelor de ecuaţii diferenţiale cu ajutorul sistemul de programe proprietar MATLAB / sistemul de programe cu sursă publică Octave prin scrierea de rutine şi simularea lor pentru analiza reţelelor Petri sistemul de programe proprietar Sirphyco / diverse programe cu sursă publică precum pneditor, PIPE – Platform Independent Petri net Editor 2 prin desenarea diagramelor reţele Petri pentru modele propuse Abstract – Information exchange models in biological systems Ştefan A. POPA The thesis captures the technical complexity of information exchange in biological systems and proposes a tool, a software library for modeling it. This software library is based on differential Petri network formalism. The thesis contains a complete modeling and simulation example of single-substrate enzyme kinetics, which incorporates dynamic information provided by the system of differential equations to model the interactions captured in descriptive graphs and propose a unified differential Petri net model for biochemical interactions that occur at molecular level. The proposed model is compared with models from literature like the BlenX model for single-substrate enzyme kinetics (Zámborszky, 2011). The results of the software numerical simulation for the proposed differential Petri net single-substrate enzyme kinetics model corresponds to the literature, such as the BlenX model, which validates the correctness of the proposed model. The simulation of the proposed differential Petri net model leads not only to solving the system of differential equations to obtain the time evolution of biological systems, but also to self-actualization graphic information contained in the model. The thesis presents the implementation of a software library that uses both qualitative and quantitative tools presented in the thesis. The proposed software library contains models of differential Petri nets that can be simulated for the following types of chemical reactions: first order irreversible reaction (FIR), first order reversible reaction (FRR), bimolecular reaction (BR), enzyme-single substrate reaction (ESSR): Solving of the differential equations systems using the proprietary software system MATLAB / open source software system Octave by writing the routines and running their simulation Analyzing Petri nets using the proprietary software system Sirphyco / various open source programs such as pneditor, PIPE - Platform Independent Petri net Editor 2 by drawing diagrams for the proposed Petri net models

Keyword(s): Biologie moleculară -- Teză de doctorat ; Modelare matematică -- Biochimie -- Teză de doctorat ; Informatică aplicată -- Biochimie -- Teză de doctorat ; Reţele Petri -- Teză de doctorat
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files

Similar records

 

People who viewed this page also viewed:

(245)  Optimizarea conceptuală şi operaţională a instalaţiilor chimice multiscop - Voinescu, Sorin - ROMDOC-BC_UPB-THESIS-2003-000000054 (244)  Tehnologiile informării şi comunicării : suport de curs - Curta, Olimpia - ROMDOC-BOOK-2007-005 (239)  Cercetări privind dezvoltarea de interfeţe utilizator virtuale pentru aplicaţii de teleoperare în robotică - Popa, Stelian - ROMDOC-THESIS-2021-2322 (239)  Managementul congestiilor în sistemele electroenergetice în prezenţa surselor regenerabile - Boambă, Claudia-Elena - ROMDOC-THESIS-2021-2325 (239)  Cercetări teoretice şi experimentale pentru optimizarea investigaţiei ultrasonice prin algoritmi implementaţi în circuite integrate dedicate - Tănase, Mihail Eugen et al - ROMDOC-REPORT-2007-001

 

Rate this document:

Be the first to review this document.

Discuss this document:

Start a discussion about any aspect of this document.