马尔科·塞斯利亚;阿尔詹·范德沙夫特;杰奎琳·谢尔本(Jacquelien M.A.Scherpen)。 房室反应扩散网络的哈密顿观点。 (英语) Zbl 1298.93061号 Automatica公司 50,第3期,737-746(2014). 摘要:受反应网络建模和分析方面最新进展的启发,我们提供了扩散影响下可逆反应网络的几何表达式。利用底层反应网络的图论知识,得到的反应扩散系统是紧空间域上的分布参数端口哈密顿系统。出于对基于计算机的设计的需要,我们提供了PDE系统的空间一致离散化,并以系统的方式在空间域的简单三角剖分上恢复了分区ODE模型。通过探索反应网络的平衡加权拉普拉斯矩阵和单纯复形的拉普拉斯矩阵的性质,我们刻画了平衡点空间的特征,并对模平衡点空间的状态空间进行了简单的稳定性分析。本文排除了分区平衡反应扩散网络空间模式持续存在的可能性。 引用于三文件 MSC公司: 93A30型 系统数学建模(MSC2010) 92E20型 化学中的经典流动、反应等 94C15号机组 图论在电路和网络中的应用 关键词:反应网络;反应扩散系统;分布式参数系统;结构保护离散化;加权拉普拉斯矩阵;互连;共识 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{M.Seslija}等人,Automatica 50,No.3,737--746(2014;Zbl 1298.93061) 全文: 内政部 arXiv公司 参考文献: [1] Anderson,D.F.,单连杆类情形下全局吸引子猜想的证明,SIAM应用数学杂志,71,4(2011)·Zbl 1227.92013年9月 [2] Arcak,M.,《证明反应扩散PDE和隔间ODE系统中的空间均匀行为》,Automatica,47,6,1219-1229(2011)·Zbl 1235.93124号 [3] Arnold,D.N。;福尔克,R.S。;Winther,R.,《有限元外部微积分:从霍奇理论到数值稳定性》,美国数学学会。公报,47,281-354(2010)·Zbl 1207.65134号 [4] Baaiu,A。;库恩,F。;Eberard,D。;贾鲁特,C。;Lefevre,L。;Le Gorrec,Y。;Maschke,B.,质量传输现象的基于端口的建模,动力系统的数学和计算机建模,15,3,233-254(2009)·Zbl 1169.93002号 [5] 巴苏,S。;Y.Gerchman。;柯林斯,C.H。;阿诺德·F·H。;Weiss,R.,《程序化模式形成的合成多细胞系统》,《自然》,4341130-1134(2005) [6] Berg,J.M。;Tymoczko,J.L。;Stryer,L.,《生物化学》(2007),弗里曼:弗里曼纽约 [7] Cortés,J.,在通用函数上达成共识的分布式算法,Automatica,44,3726-737(2008)·Zbl 1283.93016号 [8] 库恩,F。;贾鲁特,C。;Maschke,B。;Tayakout先生。;Breedweld,P.,化学工程、化学工程和加工动态建模的键合图,471994-2003(2008) [9] Feinberg,M.,《化学反应网络结构与复杂等温反应器的稳定性——Ⅰ.亏零和亏一定理》,《化学工程科学》,43,10,2229-2268(1987) [10] Feinberg,M.,一类化学反应网络稳态的存在性和唯一性,理性力学和分析档案,132311-370(1995)·Zbl 0853.92024号 [11] Fitzgibbon,W.B。;Hollis,S.L。;Morgan,J.P.,反应扩散系统的稳定性和Lyapunov函数,SIAM数学分析杂志,28,3,595-610(1997)·Zbl 0876.35014号 [12] 霍恩,F.J.M.,《化学动力学中复杂平衡的必要和充分条件》,《理性力学和分析档案》,49,172-186(1972) [13] 霍恩,F.J.M。;Jackson,R.,《一般质量作用动力学》,《理性力学与分析档案》,4781-116(1972) [14] Jacquez,J.A.,《生物学和医学中的分区分析》(1972年),爱思唯尔出版社:荷兰阿姆斯特丹·Zbl 0703.92001号 [15] Jovanović,M.R。;Arcak,M。;Sontag,E.D.,《基于无源性的循环互连结构空间分布式系统稳定性方法》,IEEE电路与系统汇刊,55,75-86(2008),[系统生物学专刊]·兹比尔1366.92043 [16] Morgan,J.,一维有界区域上半线性抛物系统的全局存在性,《落矶山数学杂志》,21,2(1991)·Zbl 0786.35079号 [17] Murray,J.,《数学生物学》(2003),《施普林格-弗拉格:柏林施普林格·Zbl 1006.92002号 [18] 尼科利斯,G。;Prigogine,I.,《非平衡系统中的自组织》(1977年),威利出版社:威利纽约·Zbl 0363.93005号 [19] 西田,G。;Takagi,K。;Maschke,B。;Osada,T.,离子型聚合物-金属复合材料软致动器的多尺度分布参数建模,控制工程实践,19,4,321-334(2011) [20] Olfati-Saber,R。;传真:J.A。;Murray,R.M.,《网络化多智能体系统中的共识与合作》,IEEE学报,95(2007)·Zbl 1376.68138号 [21] 奥斯特,J.F。;Perelson,A.S.,化学反应动力学,第一部分:几何结构,理性力学和分析档案,55,230-273(1974) [22] 奥斯特,J.F。;Perelson,A.S。;Katchalsky,A.,《网络动力学:生物物理系统的动态建模》,生物物理季刊,6,1,1-134(1973) [24] Seslija,M。;Scherpen,J.M.A。;van der Schaft,A.J.,分布参数端口哈密顿系统的显式简化离散化,Automatica(2012),(即将出版)·Zbl 1242.93034号 [25] Seslija,M。;van der Schaft,A.J。;Scherpen,J.M.A.,port-Hamilton框架中的反应扩散,(第八届IFAC非线性控制系统研讨会论文集(2010),博洛尼亚大学:意大利博洛尼亚学院) [26] Seslija,M。;van der Schaft,A.J。;Scherpen,J.M.A.,分布式参数端口哈密顿系统的结构保护离散化的离散外部几何方法,《几何与物理杂志》,62,6,1509-1531(2012)·Zbl 1242.93034号 [27] Smoller,J.,《冲击波和反应扩散方程》(1994年),Springer-Verlag:Springer-Verlag纽约·Zbl 0807.35002号 [28] Sontag,E.D.,某些化学网络的结构和稳定性及其在T细胞受体信号转导动力学校对模型中的应用,IEEE自动控制学报,46,7,1028-1047(2001)·Zbl 1049.92020号 [29] Temam,R.,《力学和物理学中的无限维动力系统》(1997),施普林格·Zbl 0871.35001号 [30] 图灵,A.M.,《形态发生的化学基础,伦敦皇家学会的哲学变迁》。B辑:生物科学,23764137-72(1952)·Zbl 1403.92034号 [31] 范德沙夫特,A.J。;Maschke,B.M.,带边界能流分布参数系统的哈密顿公式,《几何与物理杂志》,42,166-194(2002)·Zbl 1012.70019号 [32] van der Schaft,A.J。;Maschke,B.M.,《守恒定律和集总系统动力学》(Van den Hof,P.M.J.;Scherer,C.;Heuberger,P.S.C.,《基于模型的控制》;《架桥严格理论和先进技术》(2009),Springer),31-48 [33] van der Schaft,A.J。;拉奥,S。;Jayawardhana,B.,《关于由质量作用动力学控制的平衡化学反应网络的数学结构》,SIAM应用数学杂志,73,2953-973(2013)·Zbl 1268.05222号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。