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大卫·F·安德森。；德斯蒙德·海姆。；索尔·莱特（Saul C.Leite）。；露丝·J·威廉姆斯。

关于约束Langevin方程和（生物）化学反应网络。 （英语） Zbl 1481.60146号

多尺度模型。模拟。 17，第1期，1-30页（2019年）.
摘要：随机效应在系统生物学等领域中对化学反应系统的时间演化建模中发挥着重要作用，其中一些组成分子的浓度可能较低。这些系统最常见的随机模型是连续时间马尔可夫链，它跟踪每个化学物种的分子丰度。通常，这些随机模型是通过计算机模拟进行研究的，这可能会很快导致计算成本高昂。减少计算工作量的一种常见方法是通过连续值扩散过程来近似离散值马尔可夫链。然而，现有的扩散近似值要么不考虑化学浓度从不为负的约束（线性噪声近似值），要么通常仅在某些化学物质的浓度首次变为零之前有效（化学朗之万方程）。本文中，我们提出（斜）反射扩散作为化学反应网络的马尔可夫链模型的近似，它考虑了化学浓度的非负性。这些反射扩散满足“约束朗之万方程”，因为它们的行为类似于正北半球内部的化学朗之万方程式的解，并且受到边界瞬时斜反射的约束。为了激发它们的形式，我们首先用两个简单的例子说明我们的约束Langevin近似。然后我们描述了我们提出的近似的一般形式。我们通过比较这两个例子的平稳分布与马尔可夫链模型的平稳分布，并通过模拟更复杂的例子来说明我们的近似的性能。

引用于8文件

MSC公司：

60J28型 连续时间Markov过程在离散状态空间中的应用
60J60型 扩散过程
65立方米 随机微分和积分方程的数值解
92C45型 生化问题中的动力学（药代动力学、酶动力学等）
60 H10型 随机常微分方程（随机分析方面）
65立方厘米 马尔可夫链的数值分析或方法
92C40型 生物化学、分子生物学

关键词：

密度相关马尔可夫链；扩散近似；朗之万方程；线性噪声近似；化学反应网络；带反射的随机微分方程；系统生物学

软件：

R（右）
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{D.F.Anderson}等人，多尺度模型。模拟。17，第1号，1-30（2019；Zbl 1481.60146）
全文： 内政部

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