贾斯敏·费希尔;托马斯·亨辛格（Thomas A.Henzinger）。;玛蒂埃斯库;尼尔·皮特曼 有界异步：用于建模细胞间交互的并发性。 （英语） Zbl 1375.92018年 Jasmin Fisher（编辑），《系统生物学中的形式方法》。第一次国际研讨会，2008年6月4日至5日，英国剑桥，FMSB 2008。诉讼程序。柏林：施普林格出版社（ISBN 978-3-540-68410-7/pbk）。计算机科学课堂讲稿5054。生物信息学课堂讲稿，17-32（2008）。 摘要：我们引入了有界异步，这是一个为生物细胞间交互建模而定制的并发概念。有界异步是调度程序限制一个进程领先于其他进程的步骤数的结果；这允许系统的组件在保持耦合的同时独立移动。有界异步准确地再现了对某些细胞间相互作用的实验观察结果：它的受约束的不确定性捕获了在细胞中观察到的可变性，尽管这种可变性同样有效，但具有不同的命运。现实生活中的细胞不是“调度的”，但我们表明，分布式实时行为可以导致组件交互，在观察上等同于有界异步；这为细胞命运指定期间观察到的现象提供了可能的机制解释。我们使用模型检查来确定细胞命运。有界异步的不确定性导致模型检查期间的状态爆炸，但部分顺序方法并不直接适用。我们提出了一种新的算法，可以减少需要探索的状态数量：我们的优化利用了有界的异步进程和建模单元的组件的空间局部交互。我们将我们自己的基于通信的约简与部分阶约简（在受限形式的有界异步上）进行了比较，实验表明，我们的算法可以显著节省成本。关于整个系列，请参见[Zbl 1137.92001号]. 引用于三文件 MSC公司： 92立方37 细胞生物学 60年第68季度 规范和验证（程序逻辑、模型检查等） 68问题85 并发和分布式计算的模型和方法（进程代数、互模拟、转换网等） 关键词：有界异步;基于通信的还原 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{J.Fisher}等人，Lect。注释计算。科学。5054，17-32（2008；Zbl 1375.92018） 全文： 内政部 链接 参考文献： [1] 网址：http://mtc.epfl.ch/皮特曼/生物 [2] 阿鲁尔（Alur，R.）。；贝尔塔，C。；伊万西奇，F。；库马尔，V。；明茨，M。；帕帕斯，G。；鲁宾，H。；舒格，J。；医学博士Di Benedetto。；Sangiovanni-Vincentelli，A.L.，《生物分子网络的混合建模与模拟》，混合系统：计算与控制，19-32（2001），海德堡：斯普林格·兹比尔0993.92010 ·doi:10.1007/3-540-45351-26 [3] Barjis，J。；Barjis，I.，用petri网形式化蛋白质生产，信息智能系统国际会议论文集，4-9（1999），洛斯阿拉米托斯：IEEE，洛斯阿米托斯 [4] Bernot，G。；Comet，J.P。；A.理查德。；Guespin，J.，《形式化方法在生物调控网络中的应用：用时序逻辑扩展托马斯异步逻辑方法》，《理论生物学杂志》，229，3，339-347（2004）·Zbl 1440.92036号 ·doi:10.1016/j.jtbi.2004.04.003 [5] Calzone，L。；北卡罗来纳州查布里埃尔·里维尔。；Fages，F。；Soliman，S.，《从时间逻辑属性中学习生物化学网络的机器》，《计算系统生物学学报》，4，68-94（2006）·doi:10.1007/118806464 [6] 克拉克，E.C。；格伦伯格，O。；Peled，D.，《模型检验》（1999），剑桥：麻省理工学院出版社，剑桥 [7] Dill，D.，Knapp，M.A.，Gage，P.，Talcott，C.，Laderoute，K.，Lincoln，P.：路径分析仪：信号转导途径分析工具。摘自：第一届系统生物学年度重组卫星研讨会会议记录（2005年） [8] 埃夫罗尼，S。；Harel，D。；Cohen，I.R.，《严格理解生物复杂性：胸腺T细胞成熟的建模、执行和可视化》，《基因组研究》，13，11，2485-2497（2003）·doi:10.1101/gr.1215303 [9] 埃夫罗尼，S。；Harel，D。；Cohen，I.R.，胸腺细胞发育和谱系测定的涌现动力学，公共科学图书馆计算生物学，3，1，127-136（2007）·doi:10.1371/journal.pcbi.0030013 [10] 费希尔，J。；Henzinger，T.A.，《可执行细胞生物学》，《自然生物技术》，25，11，1239-1249（2007）·doi:10.1038/nbt1356 [11] 费希尔，J。；皮特曼，N。；Hajnal，A。；Henzinger，T.A.，秀丽线虫外阴发育期间信号串扰的预测建模，公共科学图书馆计算生物学，3，5，92（2007）·doi:10.1371/journal.pcbi.0030092 [12] 费希尔，J。；皮特曼，N。；哈伯德，E.J。；斯特恩，M.J。；Harel，D.，《秀丽隐杆线虫外阴发育的计算洞察》，Proc。国家。阿卡德。科学。美国，102，6，1951-1956（2005）·doi:10.1073/pnas.0409433102 [13] Ghosh，R。；托姆林，C。；医学博士Di Benedetto。；Sangiovanni-Vincentelli，A.L.，通过增量缺口信号的侧向抑制：分段仿射混合模型，混合系统：计算和控制，232-246（2001），海德堡：斯普林格·Zbl 0997.92010号 ·doi:10.1007/3-540-45351-2_21 [14] Gillespie，D.T.，耦合化学反应的精确随机模拟，《物理学杂志》。化学，81，25，2340-2361（1977）·doi:10.1021/j100540a008 [15] Heath，J.、Kwiatkowska，M.、Norman，G.、Parker，D.、Tymcyshyn，O.：复杂生物路径的概率模型检查。理论计算机科学（2008）；汇聚科学专刊：信息学与生物学（待出版）·Zbl 1133.68043号 [16] Henzinger，T.A。；霍洛维茨，B。；Kirsch，C.M。；Henzinger，T.A。；Kirsch，C.M.，Giotto：嵌入式编程的时间触发语言，嵌入式软件，166-184（2001），海德堡：施普林格·Zbl 1050.68525号 ·doi:10.1007/3-540-45449-7_12 [17] Holzmann，G.J.，模型检查器SPIN，IEEE Trans。软件工程，23，5，279-295（1997）·doi:10.1109/32.588521 [18] Kam，N.，Harel，D.，Cohen，I.R.：免疫系统作为一个反应系统：用状态图建模T细胞激活。收录于：IEEE视觉语言和形式化方法研讨会，第15-22页（2003年） [19] Kam，N。；Harel，D。；库格勒，H。；马雷利，R。；普努利，A。；哈伯德，E.J.A。；斯特恩，M.J。；Priami，C.，《线虫发育的形式化建模：基于场景的方法》，《系统生物学中的计算方法》，4-20（2003），海德堡：斯普林格，海德伯格·Zbl 1053.92034号 ·doi:10.1007/3-540-36481-1_2 [20] Kauffman，S.A.，随机构建的遗传网络中的代谢稳定性和表观发生，理论生物学杂志，22，33437-467（1969）·doi:10.1016/0022-5193（69）90015-0 [21] Kesten，Y。；Pnueli，A.，《控制和数据抽象：实用形式验证的基石》，《技术转让软件工具》，第2期，第1328-342页（2000年）·Zbl 1059.68589号 ·doi:10.1007/s100090050040 [22] Priami，C。；雷格夫，A。；夏皮罗，E.Y。；Silverman，W.，《随机命名演算在分子过程表示和模拟中的应用》，《信息处理快报》，80，1，25-31（2001）·Zbl 0997.92018号 ·doi:10.1016/S0020-0190（01）00214-9 [23] Sadot，A.、Fisher，J.、Barak，D.、Admanit，Y.、Stern，M.J.、Hubbard，E.J.、Harel，D.：走向验证的生物模型。IEEE计算生物学和生物信息学汇刊（2007年出版） 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。