阿米尔·阿克巴里;保罗·巴顿。 代谢网络流量平衡分析的改进多参数规划算法。 （英语） Zbl 1394.90422号 J.优化。理论应用。 178，编号2，502-537（2018）. 小结：通量平衡分析已被证明是分析代谢网络的有效工具。在通量平衡分析中，通过求解一个线性规划来确定反应速率和最佳路径，其中生长速率在质量平衡约束下最大化。通过参数化关于细胞外条件的线性程序，可以使用通量平衡分析来量化响应于环境刺激的各种细胞功能。然而，对于大多数具有实际意义的大型基因组规模代谢网络，由此产生的参数问题具有多个高度退化的最优解，这在计算上很难处理。为了克服这些计算困难，本文提出了一种改进的基于活动集方法的多参数规划算法。通过在最优性条件的公式中引入广义逆和辅助目标函数，分别处理了退化性和多重性。这些改进对代谢网络特别有效，因为它们的化学计量矩阵通常很稀疏；因此，可以利用稀疏线性代数中的快速高效算法来计算广义逆和空基。我们通过研究一个简化的代谢模型来说明我们的算法在代谢网络流量平衡分析中的应用谷氨酸棒杆菌和基因组规模的模型大肠杆菌然后，我们展示了这些研究产生的关键区域如何与最佳代谢模式相关联，并讨论了各种辅助目标函数产生的最佳途径的物理相关性。与现有的多参数编程工具相比，该算法的计算速度提高了五倍以上，证明该算法在处理基因组尺度的代谢模型方面很有前景。 引用于2文件 MSC公司： 90C05（二氧化碳） 线性规划 90C06型 数学规划中的大尺度问题 90C20个 二次规划 关键词：多参数规划;通量平衡分析;代谢网络 软件：DFBA实验室;CRAIG公司;雷神之锤;svd包;MPT公司;LSQR（LSQR） PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{A.Akbari}和\textit{P.I.Barton}，J.Optim。理论应用。178，编号2，502--537（2018；Zbl 1394.90422） 全文： 内政部 arXiv公司 链接 参考文献： [1] Bertsimas，D.，Tsitsiklis，J.N.：《线性优化导论》，第6卷。Athena Scientific，贝尔蒙特（1997） [3] Bonnans，J.，Shapiro，A.：优化问题的扰动分析。柏林施普林格出版社（2013）·兹伯利0966.49001 [4] Pistikopoulos，E.N.、Galindo，A.、Dua，V.、Kikkinides，E.S.、Papageorgiou，L.、Jorisch，W.、Benz，K.-W.、Neumann，W.，Kohler，M.、Fritzsche，W.等人：《多参数规划：理论、算法和应用》。WileyVCH，Weinheim（2007）·doi:10.1002/9783527631216 [10] Töndel，P.，Johansen，T.A.，Bempoad，A.：关于多参数二次规划的进一步结果。参见：第42届IEEE决策与控制会议记录，第3卷，第3173-3178页。Citeser（2003）。http://folk.ntnu.no/toranj/FurthResMpQP_CDC03.pdf [12] Bemporad，A.，Borrelli，F.，Morari，M.：基于线性规划显式解的模型预测控制。IEEE传输。自动。控制47（12） ：1974-1985（2002b）。http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp？arnumber=1137550 ·Zbl 1364.93697号 [13] Nocedal，J.，Wright，S.：数值优化。柏林施普林格出版社（2006）·Zbl 1104.65059号 [16] 蒂瓦韦，H.R.：关于计算多边形的阴影和切片。arXiv预打印arXiv:0804.4150（2008） [17] Sierkma，G.：线性与整数规划：理论与实践。CRC出版社，博卡拉顿（2001）·Zbl 0979.90087号 ·doi:10.1201/b16939 [26] Jones，C.N.，Morari，M.：多参数线性互补问题。2006年第45届IEEE决策与控制会议，第5687-5692页。IEEE（2006）。http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp？arnumber=4177564 [27] Ben-Israel，A.，Greville，T.N.：《广义逆：理论与应用》，第15卷。柏林施普林格出版社（2003）·Zbl 1026.15004号 [30] Spjötvold，J.：控制理论中的参数编程。挪威科技大学博士论文（2008） [33] Courrieu，P.：快速计算Moore-Penrose逆矩阵。arXiv预打印arXiv:0804.4809（2008） [34] Bertsekas，D.P.：凸优化理论。雅典娜科学，贝尔蒙特（2009）·Zbl 1242.90001号 [40] Boyd，S.，Vandenberghe，L.：凸优化。剑桥大学出版社，剑桥（2004）·Zbl 1058.90049号 ·doi:10.1017/CBO9780511804441 [43] Monniaux，D.：通过懒惰模型枚举消除量化因子。摘自：计算机辅助验证国际会议，第585-599页。施普林格，柏林（2010）。https://doi.org/10.1007/978-3642-14295-6_51 [44] Arbenz，P.，Kressner，D.，Zürich，D.M.E.：关于解决大规模特征值问题的讲义。D-MATH，EHT苏黎世，2（2012）。http://people.inf.ethz.ch/arbenz/ewp/Lnotes/lsevp.pdf [45] Schuster，S.、von Kamp，A.、Pachkov，M.：通过途径分析了解代谢路线图。《代谢组学：方法和协议》，第199-226页（2007年）。https://doi.org/10.1007/978-1-59745-244-112 [46] Dowd，J.E，Riggs，D.S.：通过各种线性变换对迈克利斯·曼顿动力学常数估计值的比较。生物学杂志。化学。240(2), 863-869 (1965). http://sgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/jaislocr/ING.BIOQ1/Eadie-Hofstee.pdf [56] Herceg，M.、Kvasnica，M.、Jones，C.N.、Morari，M.：多参数工具箱3.0。摘自：2013年欧洲控制会议（ECC），第502-510页。IEEE（2013）。网址：http://control.ee.ethz.ch/多用途飞机 [57] Orth，J.D.、Fleming，R.M.、Palsson，B.O.：微生物代谢网络的重建和使用：核心大肠杆菌代谢模型作为教育指南。EcoSal plus（2010年）。https://doi.org/10.1128/ecosalplus.10.2.1 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。