Nové metody pro semikvantitativní analýzu biochemických systémů
Loading...
Date
Authors
Bíl, Jan
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
ORCID
Abstract
Cílem této práce je poskytnout nové metody pro analýzu stochastických biochemických systémů. V práci je představena nová třída populační abstrakce založené na Diracových semi-Markovových procesech. Na této abstrakci je popsán algoritmus pro výpočet transientní analýzy a také jsou prezentovány nové časované logické formule umožňující ověření vlastností zajímavých pro biology. Dále je představen a implementován model-checking algoritmus pro tyto formule. Rovněž jsou popsány předběžné experimenty ukazující potenciál tohoto přístupu.
This thesis aims on providing novel methods for analysis of stochastic bio-chemical systems. It introduces a new population abstraction based on dirac semi-Markov processes. It turned out, that this abstraction is more precise than Continuous time Markov chain abstraction. On this abstraction, analysis methods are provided. Algorithm for transient analysis over this abstraction is described and also novel timed temporal logic formulas, that allow to express interesting biological properties are presented. Further, model-checking algorithm for these formulas is proposed and implemented. Preliminary experiments showing potential of this approach are also described.
This thesis aims on providing novel methods for analysis of stochastic bio-chemical systems. It introduces a new population abstraction based on dirac semi-Markov processes. It turned out, that this abstraction is more precise than Continuous time Markov chain abstraction. On this abstraction, analysis methods are provided. Algorithm for transient analysis over this abstraction is described and also novel timed temporal logic formulas, that allow to express interesting biological properties are presented. Further, model-checking algorithm for these formulas is proposed and implemented. Preliminary experiments showing potential of this approach are also described.
Description
Citation
BÍL, J. Nové metody pro semikvantitativní analýzu biochemických systémů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Informační technologie
Comittee
prof. Ing. Tomáš Vojnar, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Ondřej Ryšavý, Ph.D. (místopředseda)
Ing. František Grézl, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jan Kořenek, Ph.D. (člen)
Dr. Ing. Petr Peringer (člen)
Date of acceptance
2021-06-15
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm C. Otázky u obhajoby: 1) Kapitola 3.2 ilustruje vhodnost DSMP abstrakce pomocí simulace, kde se porovnává jeden běh CTMC a jeden běh DSMP. Avšak v obou dvou případech se jedná pouze o jeden běh pravděpodobnostního systému. Nebylo by tedy vhodnější nasbírat statistiky z nekolika běhů, případně použít model checking? 2) Popište detailněji postup konstrukce DSMP ze zadané CRN. Konkrétněji, jak se určí exit rate a výstupní pravděpodobnosti pro abstraktní stav? 3) Dotaz na popis obrázku abstraktních stavů.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena