卡罗琳·霍格莫·杰格尔；克里斯蒂安·格雷戈里奥斯·赫斯塔德；蔡兴；阿斯莱克·特维托 求解EMI模型的算子分裂和有限差分格式。 （英语） Zbl 1470.92107号 Tveito，Aslak（编辑）等人，《可兴奋组织建模》。EMI框架。Cham:Springer。Simula SpringerBriefs计算。，代表计算。生理学。7, 44-55 (2021). 摘要：我们希望能够基于数学模型对大量心脏细胞进行精确模拟，其中每个细胞都在模型中表示。这意味着计算网格必须具有几米的典型分辨率，这导致了巨大的计算挑战。在本文中，我们使用耦合方程的某种算子分裂，并表明这将导致可以并行求解的系统。这为模拟大量耦合心肌细胞提供了可能。关于整个系列，请参见[Zbl 1467.92008年]. MSC公司： 92立方37 细胞生物学 92-10 生物相关问题的数学建模或模拟 软件：科学Py；超级LU；蟒蛇；github；维也纳CL PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{K.H.Jger}等人，in：模拟可兴奋组织。EMI框架。Cham:Springer。44-55（2021年；Zbl 1470.92107） 全文： 内政部 参考文献： [1] Agudelo-Toro A（2012）神经元胞外空间生物物理基础的数值模拟。哥廷根国立大学博士论文 [2] Agudelo-Toro A，Neef A（2013），细胞膜上与自生电场和外加电场相互作用的电活动的计算效率模拟。神经工程杂志10（2）：026019 [3] 3.Alonso S，Bär M，Echebarria B（2016）《心脏电波传播的非线性物理：综述》。物理学进展报告79（9）：096601 [4] 4.Bell N，Dalton S，Olson LN（2012）揭示代数多重网格方法中的细粒度并行性。SIAM科学计算杂志34（4）：C123-C152，https://doi.org/10.1137/10838844 ·Zbl 1253.65041号 [5] 5.Benzi M（2002）《大型线性系统的预处理技术：综述》。计算物理杂志182（2）：418-477·Zbl 1015.65018号 [6] 6.Dutta S，MincholéA，Quinn TA，Rodriguez B（2017）急性缺血条件下计算人类心室细胞动作电位模型的电生理特性。生物物理学和分子生物学进展129:40-52 [7] 7.Franzone PC、Pavarino LF、Scacchi S（2014）《心脏电生理数学》。施普林格国际出版公司·Zbl 1318.92002号 [8] 8.Gergelits T，Mardal KA，Nielsen BF，Strakos Z（2019）椭圆偏微分方程的拉普拉斯预处理：离散算子特征值的局部化。SIAM数值分析杂志57（3）：1369-1394·Zbl 1495.65212号 [9] 9.Grandi E，Pasqualini FS，BersDM（2010）人类心室动作电位和钙瞬变的新计算模型。分子与细胞心脏病学杂志48:112-121 [10] 10.Hake J、Finsberg H、Hustad KG、Bahij G（2020）Gotran-一般ODE TRANslator。https://github.com/ComputationalPhysiology/gotran（计算生理学） [11] 11.Hogue H、Leon LJ、Roberge FA（1992）心肌细胞间电场相互作用的模型研究。IEEE生物医学工程学报39（12）：1232-1243 [12] 12.Jger KH，HustadKG（2020）《EMI：可激发细胞的细胞数学模型》中“求解EMI模型的算子分裂和有限差分格式”一章的补充材料（代码）。https://doi.org/10.5281/zenodo.3707472，URLhttps://doi.org/10.5281/zenodo.3707472 [13] 13.Jger KH，Edwards AG，McCulloch A，Tveito A（2019）基于细胞的计算模型中心脏传导的特性。公共科学图书馆计算生物学15（5）：e1007042 [14] 14.Jæger KH，Hustad KG，Cai X，Tveito A（2020）表示心脏细胞集合的细胞外空间（E）、细胞膜（M）和细胞内空间（I）的EMI模型的有效数值解。预打印 [15] 15.Kazbanov IV、Clayton RH、Nash MP、Bradley CP、Paterson DJ、Hayward MP、Taggart P、Panfilov AV（2014）《全球心脏缺血对人类心室颤动的影响：人类心脏多尺度机械模型的展望》。公共科学图书馆计算生物学10（11）：e1003891 [16] 16.KrassowskaW，Neu JC（1994），单个电池对外部电场的响应。生物物理杂志66（6）：1768-1776 [17] 17.李XS（2005）《超级逻辑单元概述：算法、实现和用户界面》。ACM Trans数学软件31（3）：302-325·Zbl 1136.65312号 [18] 18.Roberts SF，Stinstra JG，Henriquez CS（2008）非均匀间断空间特性对脉冲传播的影响：离散多域模型。生物物理杂志95（8）：3724-3737 [19] 19.Romero L，Trénor B，Alonso JM，Tobón C，Saiz J，Ferrero JM（2009）模拟急性缺血期间再入生成中难治性和源-源关系的相对作用。生物医学工程年鉴37（8）：1560-1571 [20] 20.Rupp K，Tillet P，Rudolf F，Weinbub J，Morhammer A，Grasser T，JÃOEngel A，Selberherr S（2016）多核和多核架构的维也纳CL-线性代数库。SIAM科学计算杂志38（5）：S412-S439，https://doi.org/10.1137/15m1026419 ·Zbl 1349.65740号 [21] 21.Smith B，Bjorstad P，Gropp W（2004）区域分解：椭圆偏微分方程的并行多级方法。剑桥大学出版社·Zbl 0857.65126号 [22] 22.Stinstra J，MacLeod R，Henriquez C（2010）将组织学纳入心肌的3D微观计算机模型，以研究细胞水平上的传播。生物医学工程年鉴38（4）：1399-1414 [23] 23.Stinstra JG、Hopenfeld B、MacLeod RS（2005）《被动心脏传导率》。生物医学工程年鉴33（12）：1743-1751 [24] 24.Stinstra JG、Roberts SF、Pormann JB、MacLeod RS、Henriquez CS（2006）离散心脏组织中三维传播模型。收录：心脏病计算机，2006年，IEEE，第41-44页 [25] 25.Stinstra JG、Henriquez CS、MacLeod RS（2009）各向异性传导微观模型和双畴模型的比较。收录：心脏病计算机，IEEE，第657-660页 [26] 26.Sundnes J、Lines G、Cai X、Nielsen B、Mardal KA、Tveito A（2006）《计算心脏电活动》。施普林格·Zbl 1182.92020年 [27] 27.Tveito A，Lines G（2008）可兴奋细胞计算模型中引发异位波的条件。数学生物化学213:141-150·Zbl 1145.92019年 [28] 28.Tveito A，Lines GT（2009）关于基于心肌细胞数学模型确定抗心律失常药物优势性质的方法的注释。数学生物科学217（2）：167-173，DOIhttps://doi.org/10.1016/j.mbs.2008.12.001，URLhttp://www.sciencedirect.com/science/article/B6VHX-4V70RG1-1/2/8b8ae8d1fbf9e2c74235b7e7a97c6f6e ·Zbl 1157.92022号 [29] 29.Tveito A、Langtangen HP、Nielsen BF、Cai X（2010）《科学计算的要素》，第7卷。施普林格科技与商业媒体·Zbl 1220.65001号 [30] 30.Tveito A，Jger KH，Kuchta M，Mardal KA，Rognes ME（2017）心脏组织电导数值建模的基于细胞的框架。物理学前沿5:48 [31] 31.Tveito A，Jger KH，Lines GT，PaszkowskiŁ，Sundnes J，Edwards AG，Mäki-Marttune T，Halnes G，Einevoll GT（2017）《计算神经元膜电位和细胞外电位的经典模型准确性评估》。计算神经科学前沿11:27 [32] 32.Virtanen P、Gommers R、Oliphant TE、Haberland M、Reddy T、Cournapeau D、Burovski E、Peterson P、Weckesser W、Bright J、van der Walt SJ、Brett M、Wilson J、Jarrod Millman K、Mayorov N、Nelson ARJ、Jones E、Kern R、Larson E、Carey C、Polat i、Feng Y、Moore EW、Vand erPlas J、Laxalde D、Perktold J、Cimrman R、Henriksen i、Quintro EA、Harris CR、，Archibald AM、Ribeiro AH、Pedregosa F、van Mulbregt P，贡献者S（2020）SciPy 1.0：Python科学计算的基本算法。自然方法17:261-272，DOIhttps://doi.org/10.1038/s41592-019-0686-2 [33] 33.Xie F，Qu Z，Garfinkel A，Weiss JN（2001）模拟缺血对螺旋波稳定性的影响。美国生理学杂志心脏和循环生理学280（4）：H1667-H1673 [34] 34.Ying W，Henriquez CS（2007）描述生物细胞对应用场电响应的混合有限元方法。IEEE生物医学工程学报54（4）：611-620 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。