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使用模糊答案集编程建模多值生物交互网络。 (英语) Zbl 1397.68027号

摘要:模糊答案集编程(FASP)是流行的答案集编程范式(ASP)的扩展,允许在连续域中建模和解决组合搜索问题。FASP实用求解器的最新发展使其能够应用于实际问题。本文研究了FASP在基因调控网络动力学建模中的应用。对GRN动力学建模的一个常用简化假设是仅假设每个节点的激活布尔级别。我们的工作通过允许多值激活能级扩展了这种布尔网络形式。我们展示了如何使用FASP对此类网络的动态进行建模。我们使用文献中发现的真实生物网络以及随机生成的合成网络对我们方法的效率进行了实验评估。实验证明了我们提出的方法在寻找网络吸引子方面的适用性和有效性。

MSC公司:

68N17号 逻辑编程
68层37 人工智能背景下的不确定性推理
92立方厘米 系统生物学、网络
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参考文献:

[1] 考夫曼,S.A.,《秩序的起源:进化中的自组织和选择》,(1993),牛津大学出版社
[2] Mendoza,L.,控制th细胞分化过程的网络模型,生物系统,84,2,101-114,(2006)
[3] 埃斯皮诺萨·索托,C。;Padilla-Longoria,P。;Alvarez-Buylla,E.R.,《拟南芥花发育过程中用于确定细胞脂肪的基因调控网络模型》,《植物细胞》,16,11,2923-2939,(2004)
[4] Kauffman,S.A.,随机构建遗传网络中的代谢稳定性和表观发生,J.Theor。《生物学》,22,3,437-467,(1969)
[5] 考夫曼,M。;Urbain,J。;Thomas,R.,《朝向免疫反应的逻辑分析》,J.Theor。生物学,114,4527-561,(1985)
[6] De Jong,H.,《遗传调控系统的建模与模拟:文献综述》,J.Compute。生物学,9,1,67-103,(2002)
[7] 加格,A。;塞纳里奥斯,I。;门多萨,L。;DeMicheli,G.,《基因调控网络动态分析和硅基因微扰实验的有效方法》,(计算分子生物学研究,(2007),Springer),62-76
[8] 阿雷利亚诺,G。;阿吉尔,J。;阿齐佩提亚,E。;贝尼特斯,M。;卡里略,M。;Gongora,P。;Rosenblueth博士。;Alvarez-Buylla,E.,“羚羊”:用于分支时间布尔GRN分析的杂交模型检查器,BMC Bioninform。,12, 1, 490, (2011)
[9] 北卡罗来纳州伯恩蒂尼斯。;Ebeling,M.,通过穷举状态空间的适当子空间检测大型布尔网络的吸引子,BMC Bioninform。,14, 1, 1-10, (2013)
[10] 是,F。;徐,F。;Kahveci,T.,布尔生物调控网络的可扩展稳态分析,PLoS ONE,4,12,(2009),e7992,12
[11] 杜布罗瓦,E。;Teslenko,M.,《在同步布尔网络中寻找吸引子的基于SAT的算法》,IEEE/ACM Trans。计算。生物信息学。,8, 5, 1393-1399, (2011)
[12] 郑,D。;Yang,G。;李,X。;王,Z。;刘,F。;He,L.,《计算同步和异步布尔网络吸引子的有效算法》,PLoS ONE,8,4,(2013)
[13] Dworschak,S。;格雷尔,S。;Nikiforova,V.J。;Schaub,T。;Selbig,J.,《通过答案集编程用动作语言建模生物网络》,《约束》,13,1-2,21-65,(2008)·Zbl 1148.68564号
[14] Mushthofa,M。;托雷斯,G。;Van de Peer,Y。;Marchal,K。;De Cock,M.,ASP-G:一种基于ASP的方法,用于在基因调控网络中寻找吸引子,生物信息学,30,21,3086,(2014)
[15] 费鲁佐夫,T。;De Cock,M。;科内利斯,C。;Vermeir,D.,用答案集编程建模蛋白质相互作用网络,(IEEE生物信息学和生物医学国际会议论文集,2009,(2009)),99-104
[16] Inoue,K.,布尔网络的逻辑编程,(第二十二届国际人工智能联合会议论文集,2011),(2011),924-930
[17] Lifschitz,V.,什么是答案集编程?,(《第23届AAAI人工智能会议论文集》,第8卷,(2008)),1594-1597
[18] Baral,C.,《知识表征、推理和陈述性问题解决》,(2003),剑桥大学出版社·兹比尔1056.68139
[19] Gebser,M。;考夫曼,B。;卡明斯基,R。;奥斯特罗斯基,M。;Schaub,T。;Schneider,M.,Potassco:the Potsdam答案集求解集合,AI Commun。,24, 2, 107-124, (2011) ·Zbl 1215.68214号
[20] 塞拉利昂,北卡罗来纳州。;Pfeifer,G。;Faber,W。;艾特,T。;Gottlob,G。;佩里,S。;Scarcello,F.,《用于知识表示和推理的DLV系统》,ACM Trans。计算。日志。,7, 3, 499-562, (2006) ·兹比尔1367.68308
[21] 艾特,T。;伊安尼,G。;Krennwallner,T.,《答案集编程:入门》(Answer set programming:a primer),(Tessaris,S.;Franconi,E.;Eiter,T.;Gutierrez,C.;Handschuh,S.);Rousset,M.-C.;Schmidt,R.,《推理网络》(Reasoning Web.Semantic Technologies for Information Systems,Leach Notes in Computer Science,vol.5689,(2009),Springer Berlin Heide·Zbl 1254.68248号
[22] Erdem,E.,答案集编程的理论与应用,(2002),德克萨斯大学奥斯汀分校博士论文
[23] Didier,G。;雷米,E。;Chaouiya,C.,将多值映射到布尔动力学上,J.Theor。生物学,270177-184,(2011)·Zbl 1331.92051号
[24] 加格,A。;门多萨,L。;塞纳里奥斯,I。;DeMicheli,G.,多值基因调控网络建模,(第29届IEEE医学与生物学会工程国际年会论文集(EMBS 2007),(2007),IEEE),1398-1404
[25] 桑切斯,L。;Thieffry,D.,《分割苍蝇胚胎:对规则交叉调节模块的逻辑分析》,J.Theor。《生物学》,224,4517-537,(2003)·兹比尔1464.92046
[26] Bockmayr,A。;Siebert,H.,《生物逻辑:生物调节网络的逻辑分析》(Programming logics:Essays in Memory of Harald Ganzinger,(2013),Springer Berlin Heidelberg),19-34·Zbl 1383.92031号
[27] Lodish,H。;伯克,A。;Zipursky,S.L。;Matsudaira,P。;巴尔的摩,D。;Darnell,J.,《分子细胞生物学》,第5卷,(2000),WH Freeman New York
[28] Van Nieuwenborgh,D。;De Cock,M。;Vermeir,D.,模糊答案集编程,(第十届欧洲人工智能逻辑会议论文集,(2006)),359-372·Zbl 1152.68619号
[29] 布隆德尔,M。;肖克尔特,S。;Vermeir,D。;De Cock,M.,《łukasiewicz语义下模糊答案集编程的复杂性》,国际期刊近似推理。,55, 9, 1971-2003, (2014) ·Zbl 1433.68082号
[30] 阿尔维亚诺,M。;Peñaloza,R.,模糊答案集近似,理论与实践。日志。程序。,13, 4-5, 753-767, (2013) ·Zbl 1298.68058号
[31] Mushthofa,M。;肖克尔特,S。;De Cock,M.,析取模糊答案集程序的有限值求解器,(2014年欧洲人工智能会议论文集,(2014)),645-650·Zbl 1366.68018号
[32] Mushthofa,M。;肖克尔特,S。;De Cock,M.,解析取模糊答案集程序,(第13届逻辑编程与非单调推理国际会议论文集,(2015)),453-466·Zbl 1467.68028号
[33] 阿尔维亚诺,M。;Peñaloza,R.,通过可满足性模理论计算模糊答案集,理论与实践。日志。程序。,1588-603(2015年7月)·Zbl 1379.68036号
[34] 沃伊塔什,P.,模糊逻辑编程,模糊集系统。,124, 3, 361-370, (2001) ·Zbl 1015.68036号
[35] Lee,J。;Wang,Y.,模糊命题公式的稳定模型,(第14届欧洲人工智能逻辑会议论文集,JELIA 2014,(2014)),326·Zbl 1432.68447号
[36] 北卡罗来纳州马德里。;Ojeda-Aciego,M.,《剩余逻辑程序的模糊答案集语义》(Web Intelligence/IAT Workshops,(2008)),260-264
[37] 达马西奥,哥伦比亚特区。;Pereira,L.M.,反单调逻辑程序,(第六届逻辑程序设计和非单调推理国际会议论文集,(2001)),379-392·Zbl 1007.68022号
[38] Straccia,U.,注释答案集编程,(第11届基于知识的系统中不确定性的信息处理和管理国际会议论文集(IPMU-06),(2006))
[39] 美国斯特拉契亚,《管理描述逻辑、逻辑程序和描述逻辑程序中的不确定性和模糊性》,(推理网络,第四国际暑期学校,教程,计算机科学讲稿,第5224卷,(2008),斯普林格出版社),54-103
[40] Mushthofa,M。;肖克尔特,S。;De Cock,M.,使用模糊答案集编程计算多值基因调控网络的吸引子,(2016年IEEE世界计算智能大会论文集,(2016))
[41] Thomas,R.,遗传控制电路的布尔形式化,J.Theor。生物学,42,3563-585,(1973)
[42] 哈维,我。;Bossomaier,T.,《联合超时:异步随机布尔网络中的吸引子》,(第四届欧洲人工生命会议论文集,(1997)),67-75
[43] Thomas,R.,《被视为异步自动机的监管网络:逻辑描述》,J.Theor。生物学,153,1,1-23,(1991)
[44] 克拉纳,H。;Bockmayr,A。;Siebert,H.,计算布尔网络的最大和最小陷阱空间,自然计算。,14, 4, 535-544, (2015) ·Zbl 1416.92072号
[45] 布隆德尔,M。;肖克尔特,S。;Vermeir,D。;De Cock,M.,《łukasiewicz语义下模糊答案集编程的复杂性》,国际期刊近似推理。,55, 9, 1971-2003, (2014) ·Zbl 1433.68082号
[46] 肖克尔特,S。;詹森,J。;Vermeir,D.,《模糊平衡逻辑:连续域中的陈述性问题解决》,ACM Trans。计算。日志。,13, 4, (2012) ·Zbl 1351.68270号
[47] Lukasiewicz,T。;美国斯特拉契亚,在语义网的答案集语义下紧密集成模糊描述逻辑程序,(第一届网络推理和规则系统国际会议论文集,(2007)),289-298
[48] 阿古佐利,S。;Ciabattoni,A.,无限值łukasiewicz逻辑的有限性,J.Log。语言信息,9,1,5-29,(2000)·Zbl 0951.03024号
[49] Guespin-Michel,J。;考夫曼,M.,《细菌的正反馈回路和适应性调节》,《生物学报》。,49, 4, 207-218, (2001)
[50] 费鲁佐夫,T。;De Cock,M。;科内利斯,C。;Vermeir,D.,用答案集编程建模蛋白质相互作用网络,(IEEE生物信息学和生物医学国际会议,(2009年),99-104
[51] 佩雷斯,S。;Comet,J.-P.,《计算树逻辑对生物调控网络的贡献:以铜绿假单胞菌为例》(《第一届系统生物学计算方法国际研讨会论文集》(CMSB 2003),(2003)),47-56·Zbl 1112.92327号
[52] 门多萨,L。;Xenarios,I.,监管网络标准化定性动力系统的生成方法,Theor。生物医学模型。,3, 1, 13, (2006)
[53] 阿尔伯特·R。;Barabási,A.-L.,《复杂网络的统计力学》,修订版。物理。,74, 1, 47, (2002) ·Zbl 1205.82086号
[54] 门多萨,L。;Alvarez-Buylla,E.R.,拟南芥花形态发生的遗传调控网络动力学,J.Theor。生物学,193,2307-319,(1998)
[55] 门多萨,L。;蒂夫里,D。;Alvarez-Buylla,E.R.,拟南芥花形态发生的遗传控制:逻辑分析,生物信息学,15,7,593-606,(1999)
[56] 桑切斯·科拉莱斯,Y.-E。;阿尔瓦雷斯·布伊拉,E.R。;Mendoza,L.,拟南芥花器官规范基因调控网络决定了一个稳健的分化过程,J.Theor。生物学,264,3971-983,(2010)·兹比尔1406.92386
[57] 李,F。;Long,T。;卢,Y。;欧阳(Q.Ouyang)。;Tang,C.,《酵母细胞循环网络设计稳健》,Proc。国家。阿卡德。科学。美国,101,14,4781-4786,(2004)
[58] 桑切斯,L。;Thieffry,D.,《果蝇gap-gene系统的逻辑分析》,J.Theor。生物学,211,2,115-141,(2001)
[59] 阿尔伯特·R。;Othmer,H.G.,调节相互作用的拓扑预测果蝇片段极性基因的表达模式,J.Theor。生物学,223,1,1-18,(2003)·Zbl 1464.92108号
[60] González,A。;Chaouiya,C。;Thieffry,D.,hh通路在果蝇翼盘图案形成中作用的逻辑模型,生物信息学,24,16,i234-i240,(2008)
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