Efektivní analýza stochastických biochemických systémů

Abstract

Cieľom tejto práce je zefektívniť výpočet biochemických reakčných sietí. Na modelovanie biochemických systémov pomocou numerických metód sa používajú Markovove reťazce v spojitom čase. Problémom pri biochemických reakciách je vznik nezvládnuteľného množstva stavov. Metóda rýchlej adaptívnej uniformizácie rieši tento problém za cenu malej zaokrúhľovacej chyby. Táto metóda bola implementovaná v nástroji STORM, ktorý slúži na analýzu systémov obsahujúcich pravdepodobnostné javy. Následne bola efektivita tejto metódy overená na sade experimentov.The aim of the thesis is to make computation of the biochemical reaction networks more efficient. Modeling of biochemical systems using numerical methods uses continuous-time Markov chains. The problem is that in biochemical reactions arises an unmanageable amount of states. The fast adaptive uniformization method solves this problem at the cost of a small rounding mistake. This method was implemented in the STORM, which is tool for the analysis of systems involving random or probabilistic phenomena. Consequently, the effectiveness of this method was verified on a set of experiments.