Tue . 19 Dec 2019

Биологиядағы агент негізіндегі модель

Агенттерге негізделген модельдерде биологияда көптеген қосымшалар бар, ең алдымен модельдеу әдісінің сипаттамаларына байланысты Агенттерге негізделген модельдеу ережелерге негізделген, есептеу модельдеу әдісі болып табылады, ол жекелеген компоненттер немесе жүйе агенттері арасындағы ережелер мен өзара әрекеттестікке бағытталған [1 ] Бұл модельдеу әдісінің мақсаты қызығушылықтың жүйелік компоненттерінің популяциясын қалыптастыру және виртуалды әлемдегі өзара әрекеттесуді модельге негізделген Агент негізіндегі модельдер мінез-құлық ережелерінен басталып, сол мінез-құлық ережелерін, бақыланатын заңдылықтарын есептеу арқылы қайта құруға ұмтылады. Мінез-құлық [1] Биологиялық зерттеулер үшін маңызды агенттерге негізделген модельдердің бірнеше сипаттамаларына мыналар кіреді:
Модульдік құрылым: агент негізіндегі модельдің мінез-құлқы оның агенттерінің ережелерімен анықталады Қолданыстағы агент ережелері өзгертілуі немесе жаңа болуы мүмкін Агенттерді барлық модельді өзгертпестен қосуға болады
Төтенше жағдайлар: Жергілікті жермен өзара әрекеттесетін жеке агенттерді қолдану арқылы Мінез-құлық ережелері, агенттерге негізделген модельдер әрбір жеке агентке қарағанда әлдеқайда күрделі мінез-құлықтың жоғары деңгейіне әкелетін синергияны тудырады [2]
Абстракция: Не маңызды емес бөлшектерді алып тастау арқылы, не бөлшектер болмаған кезде қол жетімді, агенттерге негізделген модельдерді зерттеліп жатқан жүйе туралы толық білім болмаған жағдайда жасауға болады. Бұл модель мүмкіндігінше қарапайым және тексеруге мүмкіндік береді [1]
Стохастикалық: Биологиялық жүйелер кездейсоқ болып көрінетін Белгілі бір мінез-құлықтың ықтималдығы тұтастай жүйеде анықталып, содан кейін жеке агенттер үшін ережелерге аударылуы мүмкін [1]. Агентке негізделген модельді жасамас бұрын, сәйкес бағдарламалық жасақтаманы немесе модельдеу құралдарын таңдау керек Мадей мен Николай «Сауда құралдары: әртүрлі агенттерге негізделген модельдеу платформаларына шолу» қағаздарындағы құралдар жиынтығының кең тізімін ұсынады [3] Қағаз пайдаланушыларға қолайлы құралдар жинағын таңдау әдісін ұсынуға тырысады. құралдар жиынтығы спектріндегі бес сипаттаманы зерттей отырып: үлгіні құруға қажетті бағдарламалау тілі, қажетті операциялық жүйе, пайдаланушы қолдауының болуы, бағдарламалық жасақтама лицензиясының түрі және құралдар жиынтығының болжалды домені Кейбір жиі қолданылатын құралдар жиынтығына Swarm, [ 4] NetLogo, RePast және Mason [5] Төменде биологиялық зерттеулерде қолданылған агенттерге негізделген модельдерді сипаттайтын бірнеше мақалалардың қысқаша мазмұны келтірілген. қатысқан агенттер және модельдер нәтижелері туралы қысқаша талқылау
Мазмұны - 1 Орман жәндіктерінің жұқпалы аурулары
2 Инвазивті түрлер
3 Aphid популяциясының динамикасы
4 Су популяциясының динамикасы
5 Бактериялардың агрегациясы Биофильм түзілуіне
6 жасөспірім кезіндегі сәулеленуден кейін сүтқоректілердің жасушаларын байыту
7 Сонымен қатар қараңыз: 8 Анықтама: Орман жәндіктерінің жұқпалы аурулары
«Орманды басқару практикасын зерттеу» деген мақалада Орман жәндіктерінің инфекцияларының агенттерге негізделген моделін қолдана отырып, әртүрлі егін жинау саясатының орманның кеңістіктік сипаттамаларына және кеңістіктік таралуына қалай әсер ететінін бағалау үшін тау қарағайының, Dendroctonus ponderosae, MPB шабуыл әрекетін модельдеу үшін агент негізіндегі модель жасалды. Уақыт өте келе микробтың жұқпалы аурулары [6] Британдық Колумбия, Канада жерінің үштен екісі орманмен жабылған, олар үнемі өрт, ауру және жәндіктер сияқты табиғи бұзылыстармен өзгертіліп отырады. Орман қоры шамамен 15% құрайды. провинция экономикасы, сондықтан МББ сияқты жәндіктер тудыратын ауру экономикаға айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Миоздың таралуы ірі табиғи бұзылыс болып саналады, бұл лодгеполь қарағайының кең таралуына әкелуі мүмкін, бұл өте көп кездесетін коммерциялық ағаш түрлерінің бірі. Британдық Колумбия жәндіктерінің ауруы бірнеше мың шаршы шақырым аумақтарда ағаштардың өлуіне себеп болды Осы зерттеу үшін әзірленген агенттерге негізделген модель басқару практикасының жәндіктер популяциясының кеңістіктік таралуы мен заңдылықтарына қалай әсер ететінін және шабуылға ұшыраған және жойылған ағаштарға деген қалауына әсерін бағалау үшін модельді басқарудың үш әдісін қарастырды: менеджмент жоқ, 2 санитарлық егін және 3 құтқару өнімі Модельде қоңыз агенті MPB мінез-құлқын ұсынды; Қарағай Агенті орман ортасы мен ағаштардың саулығын көрсетті; Орманды басқару агенті басқарудың әр түрлі стратегияларын ұсынды. Қоңыз агенті орман ішінде қайда ұшуға болатындығын және шабуыл жасау, тамақтандыру және өсіру үшін сау ағаш таңдауды шешуге арналған бірқатар ережелерді ұстанады. Қоңыздар личинкалары жетілген үй ағаштарының ішкі қабығымен қоректенеді, нәтижесінде оларды өлтіреді Қоңыздардың көбеюі үшін үй ағашы жеткілікті үлкен болуы керек және ішкі қабығы қалың болуы керек. Тамақтану азая бастаған кезде MPB ауруы аяқталады популяцияны ұстап тұру үшін жеткіліксіз немесе климаттық жағдай қоңыз үшін қолайсыз болған кезде Қарағай агенті басты ағаштың, атап айтқанда Лодгеполь қарағайының қарсылығын модельдейді және әр ағаштың күйі мен атрибуттарын бақылайды MPB шабуылында бір ағаштағы қоңыздардың саны негізгі ағаштың сыйымдылығына жетеді. басқа ағаштарға шабуыл жасайтын қоңыздар Қарағай агенті бұл әрекетті стендке қоңыздардың популяциясының тығыздығын есептеу арқылы модельдейді және ақпаратты қоңыздар агенттеріне береді Орманды басқару агенті стенд деңгейінде екі жайылымдық тәжірибені санитарлық тазарту және құтқару әдісі ретінде қолданды. сонымен қатар басқару тәжірибесі қолданылмаған стратегия, санитарлық егін жинау стратегиясымен, егер стендте белгіленген шекті мөлшерден асатын болса, стенд алынып тасталады, сонымен қатар ағаштардың орташа мөлшері белгіленген мөлшерден асқан кезде сау көршінің стенді алынып тасталады. Құттан жинаудың шегі, егер алдын-ала белгіленген саны МБК шабуылына ұшыраса, стенд жойылады, тіпті егер ол жақын жерде орналасқан стендтер болса ... Зерттеу Британ Колумбиясының солтүстік-орталық ішкі бөлігіндегі орманды аймақ деп саналды. Шамамен 560 га алқап негізінен Лодгеполь қарағайынан құралған, оның пропорциялары аз Дуглас шыршасы және Ақ шырша болды. уақыт кезеңдері, бір жылдық кезеңнің әр кезеңі қарастырылған әрбір орманды басқару стратегиясы үшін отыз модельдеу жүгірісі өткізілді. Модельдеу нәтижелері көрсеткендей, басқару стратегиясы қолданылмаған кезде, жалпы микробтың ең көп таралуы орын алды. техниканы қолдану нәтижесінде орманды құтқару стратегиясы 19% қысқарғаннан гөрі, MPB өлтірген орман жолдарының санын 25% -ға қысқартуға әкелді. Қорытындылай келе, нәтижелер модельді орман шаруашылығын құрудың құралы ретінде қолдануға болатындығын көрсетеді. саясат
Инвазивті түрлер
Инвазивті түрлер дегеніміз, олар қоздыратын ортаға теріс әсер ететін «туған емес» өсімдіктер мен жануарларға жатады Инвазивті түрлердің енгізілуінің экологиялық, экономикалық және экологиялық салдары болуы мүмкін «Агент- Шекараның инвазивті түрлерін басқарудың моделі «моделінің әсерін бағалау үшін әзірленген агент негізіндегі модель ұсынылған. Инвазивті түрлердің қауіп-қатерін туғызатын белгілі бір ауылшаруашылық тауарларына арналған арнайы және импорттық-режимдік режимдері. Зерттеудің мақсаты бақылау ресурстарын бөлуді жақсарту және саясаткерлерге шекараны қорғау және басқа сұрақтарға жауап беру үшін құрал беру болды. инвазиялық түрлердің қауіптілігі - Зерттеу үшін әзірленген агенттерге негізделген модель агенттердің үш түрін қарастырды: инвазивті түрлер, импорттаушылар және шекараны қорғау агенттері [7] Модельде инвазивті түрлер тек қоршаған ортаға әсер ете алады, ал импорттаушылар. және шекара күзетшілері өздерінің мақсаттары мен міндеттеріне сүйене отырып, жеке шешім қабылдай алады. Инвазивті түрлер оның мақсатты дақылдары бар жерде босатылғанын анықтауға және мақсатты дақылдың іргелес учаскелеріне таралуға мүмкіндігі бар. модель инвазивті түрдің пайда болуын анықтау үшін қолданылатын кеңістіктік ықтималдылық карталарын қамтиды. Мексикадан Калифорнияға кіру порттары арқылы Калифорниядан Калифорнияға және Отай Меса, Калифорния Таңдалған инвазивті түрлер болды. Phyllotreta cruciferae Калифорния шоғырланған қоңыз қоңызы Америка Құрама Штаттарындағы брокколидің ең ірі өндірушісі болып табылады, сондықтан алаңдаушылық пен әлеует. Таңдалған кіру порттары арқылы инвазивті түрді енгізудің әсері маңызды. Сонымен қатар модель инвазивті түрлердің зақымдалуын шынайы түрде модельдеу үшін пайдаланылған кеңістікте анықталған зақымдау функциясын да қамтыды. Агент негізіндегі модельдеу гетерогенді актерлердің мінез-құлқын талдауға мүмкіндік береді, сондықтан импорттың үш түрлі түрі қаралды, олар тауарлық инфекцияның жоғары, орташа және төмен, алдын-ала таңдау және порттарға тасымалдау құны бойынша ерекшеленді. Модель әр кіру портына және импорттаушыға тексерудің мөлшерлемесі бойынша болжам жасады және анықталды. шекара агенттерін тексерудің сәттілігі, әр порт пен импорттаушы үшін ғана емес Алдын-ала алдын-ала дайындықтың әрбір ықтимал деңгейі үшін бірінші деңгей, екінші деңгей және үшінші деңгей жоқ. Модель NetLogo-де енгізіліп, іске қосылды, 315 нұсқа, кіру порттарының, магистральдар мен көлік жолдарының орналасуы туралы кеңістіктік ақпарат талдауға енгізілді, сондай-ақ инвазивті түрлердің пайда болуының ықтималды карталарымен қапталған Калифорния брокколи дақылдарының картасы, [8] NetLogo-мен біріктірілген бағдарламалық құрал әртүрлі параметрлердің әсерін тексеру үшін қолданылды, мысалы, жеткізілім құны, алдын-ала өңдеу құны модель пайдаланылатын параметрдің әр деңгейінде орта есеппен 100 итерация есептелді, мұнда итерация бір жылдық іске қосылды
Модельдің нәтижелері көрсеткендей, тексеру күшейген сайын импортшылар тиісті күтімді немесе алдын-ала өңдеуді күшейтеді тиеу және Калифорния ауылшаруашылық дақылдарының жалпы ақшалай шығыны азаяды. Бұл модель импорттаушылар инспекцияның күшейуіне әртүрлі жолмен жауап беретіндігін көрсетті Алдын ала дайындықты күшейте отырып, тексерудің жоғарылау деңгейіне қол жеткізілді, ал басқалары белгілі бір портқа жөнелтуден немесе басқа портқа жөнелтілуден бас тартуды таңдады. Үлгі нәтижелерінің маңызды нәтижесі - бұл саясат жасаушыларға импортерлердің нүктесі туралы ұсыныстар бере алатындығы. порттарды сатып алуды бастауы мүмкін, мысалы, порттық шопинг енгізілген тексеріс деңгейі және зиянкестердің қауіптілігі немесе тасымалдау құнын белгілі бір деңгейге байланысты импорттаушылар бұл өзгерістерді енгізуі мүмкін, модельдің тағы бір қызықты нәтижесі инспекторлар болмаған кезде Калифорниялық брокколи дақылдарына келтірілген зиян 150 миллион долларды құрады, алайда инспекторлар бұрын бұзушылықтармен импортерларды тексеруді көбейткен кезде, Калифорния брокколи дақылдарының шығыны шамамен азайтылды. 12% Үлгі ауылшаруашылық i-нен инвазивті түрлердің енуін болжау механизмін ұсынады морпорациялар және олардың ықтимал зақымдалуы Сонымен қатар, модель саясат жасаушылар мен шекаралық бақылау органдарына инспекциялық ресурстарды дұрыс бөлуді анықтауға арналған құралмен қамтамасыз етеді
Aphid популяциясының динамикасы
«Aphid популяциясының динамикасы» мақаласында Ауылшаруашылық ландшафттарында: агентке негізделген модельдеу моделі «, агентке негізделген модель құс шие-сұлы апидінің популяция динамикасын зерттеу үшін ұсынылған, Rhopalosiphum padi L [9] Зерттеу Солтүстіктің бес шаршы шақырым аймағында жүргізілді. Йоркшир графтығы, Йоркшир және Англияның Хамбер аймағында орналасқан Агенттерге негізделген модельдеу әдісі жалпы популяцияға қарағанда жеке агенттердің мінез-құлқына бағытталғандығымен таңдалды Авторлар популяцияға назар аударатын дәстүрлі модельдерді ұсынады. тұтастай алғанда экожүйелердегі параллель әрекеттесулердің күрделілігін ескермейді, мысалы: Агенттікке негізделген модельдеу тәсілі модельерлерге жалпыға ортақ және модульдік модельдерді құруға мүмкіндік береді, олар жалпы популяцияға назар аударатын модельдік көзқарастарға қарағанда икемді және оларды ұстау оңайырақ, агенттерге негізделген модельдердің басқа ұсынылған артықшылықтары нақты көріністі қамтиды автономды агенттер тобының өзара әрекеттесуіне байланысты қызығушылық құбылысының және сандық айнымалыларды, дифференциалдық теңдеулерді және ережеге негізделген мінез-құлықты сол модельге біріктіру мүмкіндігі
Модель JAVA көмегімен Repast модельдеу құралында жүзеге асырылды бағдарламалау тілі Бұл модель күндізгі уақыт режимінде жұмыс істеп, күзгі және қысқы мезгілдерге бағдарланған. Модель үшін кіріс деректері мекендеу ортасы, күнделікті минимум, максимум және орташа температура, жел жылдамдығы мен бағыты Aphid агенттеріне, жасына, жағдайына, және морфологиялық алате немесе қатал деп саналды, жас мөлшері 000-нан 200-ге дейін болды, 100-де агент жарнама болатын нүкте болды ul Aphid агенттерінің көбеюі жасқа, морфологияға, тәуліктік минимумға, максимумға және орташа температураға байланысты болады. Нимфа люктері пайда болғаннан кейін олар ата-аналары орналасқан жерде қалады. Нимфалардың морфологиясы популяция тығыздығына және қоректік заттардың сапасына байланысты. aphid-тің тамақ көзі Модель сонымен қатар Aphid агенттері арасындағы өлім-жітімді де қарастырды, бұл жасына, температурасына және тіршілік ету ортасының сапасына байланысты. Aphid агентінің қартайған жылдамдығы күнделікті минимум, максимум және орташа температурамен анықталады. Aphid агенттерінің екі бөлек фазада, қоныс аудару және азықтандыру фазаларында пайда болуы, олардың екеуі де популяцияның жалпы таралуына әсер етеді. Зерттеу 25 тордың бойына таралған 10 000 алейдтік тлидің алғашқы популяциясынан басталды. метрлік ұяшықтар Модельдеу нәтижелері екі ірі шыңның болғанын көрсетті, біріншісі - алат иммигранттардың ағымына байланысты және екіншісі - күзде Жылдың соңында ауа температурасының төмендеуіне және иммигранттардың жетіспеушілігіне байланысты, зерттеушілердің мақсаты - бұл модельді кең экожүйелер мен жануарлар түрлерін модельдеу үшін бейімдеу. Су популяциясының динамикасы
«Бірнеше жерді зерттеу» мақаласында Су популяциясының динамикасын модельдеудегі агенттік жүйелер «макрофиттердің екі түрінің популяция динамикасын зерттеу үшін модель ұсынылады [10]. Су өсімдіктері олар өмір сүретін экожүйелерде маңызды рөл атқарады, өйткені олар басқа су организмдерін баспанамен және тамақпен қамтамасыз ете алады. Сонымен қатар, олар зиянды әсер етуі мүмкін, мысалы табиғи емес өсімдіктердің шамадан тыс көбеюі немесе өздері өмір сүріп жатқан көлдердің эвтрофикациясы, бұл жағдайды ескере отырып, қоршаған орта мен басқа организмдердің өсуіне қалай әсер ететінін түсіну керек. бұл су өсімдіктері зиянды әсерлерді азайтуға немесе болдырмауға мүмкіндік береді
Potamogeton pectinatus модельдегі су өсімдіктерінің бірі болып табылады Топырақтан қоректік заттарды сіңіретін және тамыр түйнектері мен тамырлар арқылы көбейтін өсімдік. Өсімдіктің көбеюіне су ағымы әсер етпейді, бірақ жануарларға, басқа өсімдіктерге және адамдарға әсер етуі мүмкін. Өсімдіктің биіктігі екі метрге дейін өсе алады. шектеулі жағдай, өйткені ол тек белгілі бір су тереңдігінде өсе алады, және оның биомассасының көп бөлігі күн сәулесін түсіру үшін өсімдіктің жоғарғы жағында болады. Модельдегі екінші өсімдік агенті - Chara aspera, сонымен қатар тамырлы сулы өсімдік Екі өсімдіктің бір үлкен айырмашылығы - бұл өсімдіктің ағашы өте аз өсетін өсімдіктер мен бульпалар деп аталады, олар су ағыны арқылы өседі, Chara aspera небары 20 см-ге дейін өседі және өте жақсы жарық пен жақсы суды қажет етеді. Chara aspera өсімдігінің өсуін шектейтін факторлар болып табылатын сапа, Potamogeton pectinatus өсіміне қарағанда жоғары, бірақ өмір сүру ұзақтығымен қысқа. d жануарлар агенттері Қоршаған ортаға зиянды заттар кіреді деп есептеледі су ағындары, жарықтың енуі және судың тереңдігі Ағынның жағдайы, Potamogeton pectinatus үшін маңызды болмаса да, Chara aspera тұқымының шашырауына тікелей әсер етеді. Ағын жағдайлары бағытқа және тұқымның қашықтықына әсер етеді. Таралған жарық ену Chara aspera-ға қатты әсер етеді, өйткені ол судың жоғары сапасын талап етеді. Шығу коэффициенті - бұл суға жарықтың ену көрсеткіші. ЕС өскен сайын Чара асперасының өсу қарқыны төмендейді. Соңында су тереңдігі өскен сайын өсімдіктердің екі түріне де тереңдік қажет. жарықтың енуі азаяды, бұл екі түрдің де белгілі бір тереңдіктен тыс өмір сүруін қиындатады. Үлгіге қызығушылық танытатын жер Нидерландыдағы Veluwe көлі болды. Бұл салыстырмалы түрде таяз көл, орташа тереңдігі 155 метр және шамамен 30 шаршы шақырым Көл эвтрофикалық күйзеліске ұшырайды, яғни қоректік заттар шектеулі факт емес немесе модельдегі өсімдік агенттерінің кез-келгеніне модельдегі өсімдік агенттерінің бастапқы жағдайы кездейсоқ анықталды. Модель Repast бағдарламалық пакетін қолдану арқылы жүзеге асырылды және екі түрлі өсімдік агенттерінің өсуі мен ыдырауын ескере отырып орындалды Бұрын талқыланған қоршаған ортаны қорғау агенттері, сондай-ақ өсімдіктердің басқа агенттерімен өзара әрекеттесуі Модельді орындау нәтижелері Chara aspera популяциясының таралуы бақыланатын үлестірімдердің ГАЖ карталарымен өте кеңістіктік сипатқа ие екендігін көрсетеді. Зерттеу авторлары агент ережелері туралы тұжырым жасайды. Зерттеуде әзірленген осы нақты көлде макрофиттердің өсуінің кеңістіктік заңдылығын модельдеуге негізделеді. Биофильмнің пайда болуына әкелетін бактериялардың агрегациясы
«iDynoMiCS: биофильмдердің жаңа буынын жеке-дара модельдеу» мақаласында агент - биофильмдердің пайда болуына әкелетін бактериялардың бетке колонизациясын модельдейтін модель ұсынылған [11] P Микробтық қауымдастықтардың жеке динамикасына негізделген iDynoMiCS-тің мақсаты - iDynoMiCS акваториясында орналасқан биофильмдерде ғарыш пен ресурстар үшін бәсекелесетін бактериялар, арха және протесттер сияқты жеке микробтардың шағын біржасушалы организмдердің популяциясы мен қауымдастықтарының өсуін модельдеу. Жеке микробтық динамиканың пайда болу популяциясына немесе биофильм деңгейіндегі қасиеттеріне және мінез-құлқына қалай әсер ететінін түсіну үшін пайдаланылады. Мұндай түзілістерді зерттеу топырақ пен өзен зерттеулерінде, стоматологиялық гигиена зерттеулерінде, жұқпалы аурулар мен имплантқа байланысты инфекциялық зерттеулерде және биокоррозияны түсіну үшін өте маңызды. 12] Агенттік модельдеу парадигмасы жеке бактериялардың, белгілі бір түрлердің биофильмнің дамуына қалай ықпал ететінін зерттеуге мүмкіндік берді. IDynoMiCS алғашқы суретте экологиялық тұрақсыз оттегінің қол жетімділігі әртүрлілік пен құрамға қалай әсер ететіндігі қарастырылды. коммуна Денитрификациялау жолын аноксикалық немесе төмен оттегі жағдайында тудыратын денитрификацияланатын бактериялардың пайда болуы [11] Зерттеу қоршаған ортада денитрификацияның әр түрлі стратегияларының болуы тезірек жауап беру қымбатқа түседі деген болжаммен түсіндірілуі мүмкін. негізделген модель метаболикалық жолдарды шығынсыз ауыстырып қосуға болатындығына көз жеткізеді, алайда жылдам ауысу көп шығынға алып келетін болса, қоршаған ортаның ауытқуының кез-келген жиілігіне оңтайлы жауап беру уақыты бар стратегия осыдан бас тартуға қарсы стратегиялардың әр түрін ұсынады. әр түрлі биологиялық ортада жеңіске жету Осы iDynoMiCS-тің қолдануының өсуі жалғасуда: жуырда биофильмдерге плазмидтік инвазияны зерттеу бір мысал болып табылады [13] Бұл зерттеу биофильмдерде плазмиданың таралуы конъюгацияның тәуелділігімен байланысты деген болжамды зерттеді. Si арқылы плазмидты донор агентінің өсу қарқыны Матуляция, қағазда плазмидтердің резиденттердің биофильмге енуі плазмидтің ауысуы өсуге байланысты болған жағдайда ғана шектелген деп саналады Сезімталдықты талдау әдістері қолданылған және агенттер мен плазмидтердің арасындағы плазмидті тасымалдаудың кеңістіктік қол жетімділігіне дейінгі уақыттың артта қалуына байланысты параметрлер биофильмге ену үшін маңызды болып табылады. қабылдаушы агенттердің өсу қарқыны немесе сегрегациялық жоғалу ықтималдығына қарағанда iDynoMiCS қолданатын басқа мысалдар, соның ішінде глюкоза субстратымен Pseudomonas aeruginosa биофильмін модельдеуде iDynoMiCS қолдануды [14]
iDynoMiCS халықаралық тобы әзірледі. Зерттеушілер микробтық биофильмдердің барлық жеке-дара модельдерін одан әрі дамыту үшін ортақ платформаны қамтамасыз ету үшін, мысалы, модель бастапқыда Лоран Лардон, Брайан Мерки және Ян-Ульрих Крефттің бірнеше жыл бойы жасаған еңбектерінің нәтижесі болды. Джоао Ксавье Ұлттық алмастыру орталығының қосымша қаржыландыруымен, сілтеме 2013 жылы NC3R зерттеуіндегі жануарларды азайту және азайту, iDynoMiCS-ті биологиялық барлау құралы ретінде дамыту қарқынды түрде жалғасуда, қажет болған жағдайда жаңа мүмкіндіктер қосылуда, топ iDynoMiCS-ті ашық қайнар алаң ретінде босатуға міндеттеме қабылдады, жігерлендірді. қосымша функционалдылықты дамыту бойынша серіктестермен Java бағдарламалау тілінде келесі тұрақты шығарылымға біріктірілетін IDynoMiCS енгізілді, нәтижелерді талдау үшін MATLAB және R сценарийлері енгізілді, модельдеуде құрылған Biofilm құрылымдарын POV- көмегімен фильм ретінде қарауға болады. Модельдеу нәтижесінде пайда болатын сәулелік файлдар: Сүтқоректілердің жасушалық жас кезінде сәулеленуден кейінгі бағаналы жасушалармен байытуы ... Эксперименттер көрсеткендей, сүт бездерінің иондаушы сәулеленуінің әсерінен сүт бездерінің бағаналы жасушаларының қатынасы артады. [15] Бұл өте маңызды, өйткені бағаналы жасушалар иондаушы сәуле арқылы қатерлі ісік ауруының басталуы үшін маңызды болып табылады ион болғандықтан, олардың ұзақ мерзімді пролиферативті потенциалы бар және мутагендік құбылыстар бірнеше аналық жасушаларда болады. Сонымен қатар, эпидемиологиялық мәліметтер көрсеткендей, иондаушы сәулеленуге ұшыраған балалардың ересектерге қарағанда сүт бездерінің қатерлі ісігі қаупі жоғары [16] [17]. Сәулеленуден кейінгі сүтқоректік жасушалардың көбеюінің негізгі механизмі туралы «Жасөспірімдердің сәулеленуі, бірақ ересек емес, Сүт безі өзек жасушаларының өздігінен жаңаруын және эстрогендік рецепторлардың теріс ісіктерін арттырады», [18] екі агент негізіндегі модель жасушалардың инактивациясын, EMT эпителиальды-мезенхималық ауысуы арқылы бөлінуді бағалау үшін және радиациялық дің жасушаларын көбейтетін тетіктер ретінде өзін-өзі жаңартып отыратын симметриялы бөлу үшін in vivo және in vitro тәжірибелермен қатар жүргізілді және қолданылды ... Бірінші агент негізделген модель - бұл сүт бездерінің дамудың қарапайым түрі; Белсенді көбею кезіндегі жыныстық жетілу кезеңі ересектерде толық өсу болмаған кезде толық сүт безіне дейін. Модель миллиондаған агенттерден тұрады, әр агент сүтқоректілердің бағаналы жасушасын, ұрықтандырушы жасушаны немесе кеудедегі сараланған клетканы білдіреді алғаш рет Лоуренс Беркли ұлттық зертханасы Lawrencium суперкомпьютерінде модельді әр түрлі in vivo сүт бездерінің өлшемдеріне қарсы өлшеу үшін жүргізілді. Содан кейін модель vivo эксперименттеріне сәйкес келетін модельдеу нәтижелеріне әкелетінін анықтау үшін үш түрлі механизмді сынау үшін қолданылды. Бір таңқаларлығы, өлім кезінде радиация тудырған жасушаларды инактивациялау модельде көрсетілген дозадан тәуелсіз бағаналы жасуша жиілігін жоғарылатуға ықпал етпеді. Оның орнына модель жыныстық жетілу кезінде жасушалардың көбеюі мен жасушалардың көбеюінің тірек жасушалары бағаналы жасушаны байытуға әкелетіндігін көрсетті. модельде контрастты эпителиальды-мезенхималық ауысу байқалды жасушалық сүт бездерінде ғана емес, сонымен қатар ересек бездерде де жасушалардың жиілігі Бұл соңғы болжам, дегенмен, in vivo деректеріне қайшы келді; Ересектерге арналған сүт бездерінің сәулеленуі бағаналы жасушалардың жиілігін жоғарылатуға әкелген жоқ. Бұл модельдеу сондықтан өздігінен жаңаруды ұсынды, бұл жасуша жасушаларының көбеюінің негізгі механизмі болып табылады ... Өздігінен жаңаруды тетік ретінде әрі қарай бағалау үшін екінші агент негізінде модель жасалды Сәулеленгеннен кейін in vitro-да бағаналы / гендік және сараланған жасуша субпопуляциялары бар адам сүтқоректілерінің эпителий жасушаларының өсу динамикасын модельдеу үшін модельдеу нәтижелерін in vitro тәжірибелеріндегі мәліметтермен салыстыра отырып, екінші агент негізіндегі модель жасушалардың кеңейтілген пролиферацияға бейімділігін растады. Сәулеленуден кейін бағаналы / гендік жасуша санының өздігінен жаңаруына тәуелді өсім
Екі агент негізіндегі модельдер мен in vitro / in vivo тәжірибелерінің үйлесуі иондаушы сәулеленуге ұшыраған балалардың сүт бездерінің қатерлі ісігі қаупінің жоғарылауы туралы түсінік береді. ересектерге қарағанда олар сүт безі өтпелі болып табылады деген болжамды қолдайды жыныстық жетілу кезеңінде радиацияға ұшыраған кезде жасушалардың өздігінен жаңаруының бұзылуы, бұл ондаған жылдардан кейін ересек тіннің қатерлі ісік ауруының пайда болуына алып келеді. Сонымен қатар қараңыз: Автономды агент
Ақылды агент
Сілтемелер
^ abcd An G ; Mi Q; Dutta-Moscato J; Vodovotz Y 2009 «Трансляциялық жүйелер биологиясындағы агенттерге негізделген модельдер» Биология және медицина жүйелері 1 3: 159–171 doi: 101002 / wsbm45 PMC 3640333 PMID 20835989
^ Политопулос, 1 қыркүйек 2007 «Агент негізіндегі шолу және талдау». Биологиядағы модельдер «PDF 2011 жылғы 27 шілдеде түпнұсқалық PDF-тен мұрағатқа алынды. ^ Madey, G & amp; Николай, С 2009 «Сауда құралдары: әртүрлі агенттерге негізделген модельдеу платформаларына шолу» PDF Жасанды қоғамдар мен әлеуметтік модельдеу журналы 12 2
^ Ұрыс
^ Мейсон
Перес, L & amp; Драгучевич, 2010 ж. Орманды жәндіктермен жұқтырудың агенттер негізіндегі моделін пайдалану және орманды басқару практикасын зерттеу PDF 2010 Халықаралық экологиялық модельдеу және бағдарламалық қамтамасыз ету бойынша Оттава, Канада: iEMSs халықаралық экологиялық модельдеу және бағдарламалық қамтамасыз ету қоғамы
Амеден, Н; Boxall, P; Ақша, S & amp; Викерс, 2009 ж. «Инвазивті түрлерін басқаруға арналған шекаралық бақылаудың агенттік үлгісі» Канадалық ауылшаруашылық экономикасы журналы 57 4: 481–496 doi: 101111 / j1744-7976200901166x
^ мінез-құлық кеңістігі бойынша нұсқаулық
^ Эванс, A; Morgan, D & amp; Парри, H 2004 Ауылшаруашылық ландшафттардағы популяцияның афидті динамикасы: Агент негізіндегі модельдеу моделі PDF 2010 Халықаралық модельдеу және бағдарламалық қамтамасыз ету бойынша Оснабрук, Германия: iEMSs және қоршаған ортаны модельдеу және бағдарламалық қамтамасыз ету бойынша халықаралық қоғам - ^ Li, H; Минетт, A & amp; Qi, H 2009 Су популяциясының динамикасын модельдеудегі көп агенттік жүйелерді зерттеу Чили гидроинформатикасы бойынша 8-ші халықаралық конференция. Лардон Л.А., Мерки Б.В., Мартинс С., Мартинс С., Детч А, Пикореану С, Kreft JU, Smets BF 2011 «iDynoMiCS: биофильмдердің жеке-дара негізінде модельдеу «Қоршаған орта микробиологиясы 13 9: 2416–2434 doi: 101111 / j1462-2920201102414x PMID 21410622
^ Wanner O, Eberl H, Morgenroth E, Noguera D, Picioreanu C, Rittmann B, van Лоосдрехт М 2006 Биофильмдерді математикалық модельдеу Лондон: IWA баспасы: ^ Мерки Б.В., Лардон Л.А., Сеоан Дж.М., Крефт Дж.У., Сметс Б.Ф. 2011 «Конъюгацияның өсу тәуелділігі биофильмдерге шектеулі плазмидтік инвазияны түсіндіреді: жеке-дара негізделген модельдеу жұмысы» Микробиология 13 9: 2435–2452 doi: 101111 / j1462-2920201102535x PMID 21906217
^ Steffens, Matthew J; Клемент, Барбара Дж; Wentworth, Christopher D 2011 Pseudomonas aeruginosa Biofilm-ді глюкоза субстратымен жекелей модельдеу APS Prairie секциясының 2011 жылғы күздегі отырысы, 10-12 қараша, 2011 ж., Реферат № E1006 Американдық физикалық қоғамы
^ Нгуен, Дэвид; Окетч-Раба, ХА; Илла-Бочака, Иринью; Гейер, ФК; Рейс-Филхо, JS; Мао, JH; Равани, SA; Завадил, Дж; Боровский, AD; Джерри, DJ; Дунфи, KA; Сео, JH; Хаслам, S; Медина, D; Барселос-Хофф, Мэри Хелен 2011 «Радиациялық микроағзаларға әсер етеді, сүт безінің карциногенезіне әсер етеді, бұл қатерлі ісіктің кешігуін азайтады және ісік түріне әсер етеді». Қатерлі ісік жасушасы 19 5: 640–51 doi: 101016 / jccr201103011 PMC 3110779 PMID 21575864
^ Престон, DL; Мэтцсон, А; Холмберг, Э; Жағалау, R; Хилдрет, NG; Boice, JD Jr 2002 «Сүт безі қатерлі ісігінің даму қаупіне радиациялық әсер: сегіз когорттың жиынтық анализі» Радиациялық зерттеу 158 2: 220–35 doi: 101667 / 0033-75872002158 [0220: reobcr] 20co; 2 PMID 12105993
^ Мертенс , Айнымалы ток; Лю, Q; Неглия, JP; Василевски, К; Лейзенринг, Вт; Армстронг, GT; Робисон, LL; Yasui, Y 2008 «Балалардың қатерлі ісігінен зардап шеккендер арасындағы 5 жасқа дейінгі өлім себептері: Балалардағы қатерлі ісік ауруын тіркеуді зерттеу» J Natl Cancer Inst 100 19: 1368 doi: 101093 / jnci / djn310 PMID 18812549
^ Тан, Джонатан; Фернандо-Гарсия, Игнасио; Виджаякумар, Санджета; Мартинес-Руис, Гайделиз; Илла-Бочака, Иринью; Нгуен, Дэвид; Мао, Цзян-Хуа; Шығындар, Сильвейн; Барселос-Хофф, Мэри Хелен 2014 «Жасөспірімдерге сәулелендіру, бірақ ересек емес, сүт безі өзек жасушаларының жаңаруын және эстроген рецепторларының теріс ісіктерін көбейтеді» діңгек жасушалар 32 3: 649–61 doi: 101002 / stem1533 PMID 24038768
v
e
Суық - Биологиялық серпіліс - Биологиядағы агент негізіндегі модель - Бай доп - Жануарлардың ұжымдық мінез-құлқы
Азықтандыру құбылысы - Отар - Ақбалық және табын
Тұқым қуалау - Аралас тұқымды отарлар
Моббинг мінез-құлқы - Пакетші және қапшы аңшы - құмырсқалардағы өзін-өзі ұйымдастыру үлгілері
Шоқпарлау және мектепке бару
Sort sol
Қашып келе жатқан құмырсқалардың симметриялы бұзылуы - Көңілді мінез-құлық - Ұшқыр бал аюы - Көңілді қозғалғыштығы - Жануарлардың көші-қоны
Жануарлардың көші-қоны
биіктіктегі бақылау және кодталған сым тегтері - Құстардың көші-қоны
ұшу жолдары - кері қоныс аудару - жасушалардың көші-қоны
балықтың көші-қоны
диэлектрик тік - лесбияндық және лосось -
аққұба - ертегі және филопатия
Жәндіктердің қонысы - көбелектер - монарх - теңіз тасбақаларының қоныс аударуы Жүгіру алгоритмдері - Агентке негізделген модельдер - Құмырсқалар колониясы оптимизациясы - Жасанды құмырсқалар - Боидтар - Қарақұйрықты модельдеу - Бөлшектердің бытырауын оңтайландыру - Ұшқыр интеллект - Жіңішке модельдеу - Ұжымдық қозғалыс
Active matter
Collective motion
Self-propelled particles
clustering
Vicsek model
Swarm robotics
Ant robotics
I-Swarm
Microbotics
Swarm robotics
Symbrion
Related topics
Allee effect
Animal navigation
Collective intelligence
Decentralised system
Eusociality
Group size measures
Microbial intelligence
Mutualism
Predator satiation
Quorum sensing
Spatial organization
Stigmergy
Military swarming
Task allocation and partitioning of social insects
v
e
Aquatic ecosystem topics

Aquatic ecosystems – general and freshwater components
General
Acoustic ecology
Adaptation
Agent-based models
Algal bloom
Anoxic waters
Aquatic animals Insects
Mammals
Aquatic plants
Aquatic science
Benthos
Biodiversity research
Bioluminescence
Biomass
Biomonitoring
Cascade effect
Colored dissolved organic matter
Camouflage and mimicry
Dead zone
Ecohydrology
Ecosystems
Eutrophication
Fisheries science
Food chain
Food web
GIS and aquatic science
Hydrobiology
Hypoxia
Isotope analysis
Microbial ecology
Microbial food web
Microbial loop
Nekton
Neuston
Particle
Pelagic zone
Photic zone
Phytoplankton
Plankton
Pleuston
Predation
Productivity
Ramsar Convention
Respiration
Schooling
Sediment trap
Siltation
Spawning
Substrate
Thermal pollution
Toxicology
Trophic level
Water column
Zooplankton
More
Freshwater
Biology
Biomes
Ecosystems
freshwater
lake
river
Fish
Hyporheic zone
Limnology
Lake stratification
Macrophyte
Pond
Fish pond
Rheotaxis
Stream bed
Stream pool
Trophic state index
Upland and l owland
Water garden
Wetland
brackish marsh
freshwater marsh
swamp
bog
fen
Environmental quality
More
Ecoregions
Freshwater List
Marine List
The Everglades
Maharashtra
The North Pacific Subtropical Gyre
The San Francisco Estuary
 
Aquatic ecosystems – marine components
Marine
Marine biology
Marine chemistry
Deep scattering layer
Diel vertical migration
Ecosystems
large marine
marine
f-ratio
Iron fertilization
Marine snow
Ocean nourishment
Oceanic physical-biological process
Ocean turbidity
Photophore
Thorson's rule
Upwelling
Whale fall
More
Marine
life
Bacteriophages
Census
Fish
coastal
coral reef
deep sea
demersal
pelagic
Deep sea communities
Deep sea creature
Deep-water coral
Invertebrates
Larvae
Mammals
Marine life
Microorganisms
Paradox of the plankton
Reptiles
Seabirds
Seashore wildlife
Vertebrates
Wild fisheries
Marine
habitats
Bay mud
Black smokers
Coastal biogeomorphology
Cold seeps
Coral reefs
Davidson Seamount
Estuaries
Intertidal ecology
Intertidal wetlands
Kelp forests
Hydrothermal vents
Lagoons
Mangroves
Marine biomes
Marine habitats
Mudflats
Rocky shores
Salt marshes
Salt pannes and pools
Seagrass meadows
Sponge reefs
Tide pools
Issues
Ecological values of mangroves
Fisheries and climate change
HERMIONE
Marine conservation
Marine conservation activism
Marine pollution
Marine Protected Area


Agent-based model in biology

Random Posts

Picts

Picts

The Picts were a tribal confederation of peoples who lived in what is today eastern and northern Sco...
Visual prosthesis

Visual prosthesis

A visual prosthesis, often referred to as a bionic eye, is an experimental visual device intended to...
Mini rugby

Mini rugby

Mini rugby, also known as New Image Rugby, is a form of rugby union designed to introduce the sport ...
List of synthetic polymers

List of synthetic polymers

Synthetic polymers are human-made polymers From the utility point of view they can be classified int...