大卫·J·米勒。;阿维吉特·戈什 一个具有系统生物学应用的完全自适应反应扩散集成方案。 (英语) Zbl 1128.65088号 J.计算。物理学。 226,第2期,1509-1531(2007). 摘要:常微分方程组的自适应积分方案通常通过调整时间步长来实现,以使截断误差保持在某个期望值以下。对于涉及耦合动力学反应和扩散操作的偏微分方程组的自适应积分,截断误差不仅来自单个传播子,还来自它们的耦合方法。耦合算子的一种常见的二阶精度方法是G.绞合线的算子分裂方法[SIAM J.Numer.Anal.5,506–517(1968;Zbl 0184.38503号)]. 我们推导了由Strang分裂反应和扩散算子引起的任意空间维数的截断误差的表达式,并证明了它在自适应时间步长算法中的应用。此外,我们给出了二阶隐式反应和扩散算子的解释,以及在我们实现该方案时使用的它们各自的误差计算。最后,通过示例模拟,我们讨论了这种计算在系统生物学问题中的应用。 引用于1文件 MSC公司: 65M70型 偏微分方程初值和初边值问题的谱、配置及相关方法 35K57型 反应扩散方程 65岁15岁 涉及PDE的初值和初边值问题的误差界 92立方37 细胞生物学 关键词:自适应集成;反应扩散系统;绞合分裂;系统生物学;数值示例;误差界限 引文:兹比尔0184.38503 软件:GEPASI公司;斯多葛主义;虚拟单元格;麦克尔 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{D.J.Miller}和\textit{A.Ghosh},J.Compute。物理学。226,编号2,1509--1531(2007;Zbl 1128.65088) 全文: 内政部 参考文献: [1] Lanser,D。;Verwer,J.G.,《空气污染建模中对流扩散反应问题的算子分裂分析》,J.Compute。申请。数学。,111, 201-216 (1999) ·Zbl 0949.65090号 [2] Strang,G.,《关于差分格式的构造和比较》,SIAM J.Numer。分析。,5, 506-517 (1968) ·兹比尔0184.38503 [3] McLachlan,R.I.,《关于用对称合成法对常微分方程进行数值积分》,SIAM J.Sci。计算。,16, 151-168 (1995) ·Zbl 0821.65048号 [4] 麦克拉克伦,R.I。;Quispel,G.R.W.,分裂方法,数值学报。,11341-434(2002年)·Zbl 1105.65341号 [5] Ghosh,A。;米勒,D。;邹,R。;Sokhansanj,H。;Kriete,A.,《计算系统生物学》(2005),学术出版社:学术出版社伯灵顿,(时空系统生物学,第327-362页) [6] 一、自由软件基金会,http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html; 一、自由软件基金会,http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html [7] Gilmore,R.,李群,李代数及其应用(1974),克里格出版社:克里格出版社马拉巴·Zbl 0279.22001 [8] Sanz-Serna,J.M.,《数值分析的最新进展》(1997),克拉伦登出版社:牛津克拉伦登出版公司,(《几何积分》,第121-143页)·Zbl 0886.65074号 [9] 桑兹·塞尔纳,J.M。;卡尔沃,M.P.,《数值哈密顿问题》(1994),查普曼和霍尔:查普曼与霍尔伦敦·Zbl 0816.65042号 [10] Sportisse,B.,《刚性情况下操作员拆分技术的分析》,J.Compute。物理。,161, 140-168 (2000) ·兹比尔0953.65062 [11] 科兹洛夫,R。;克瓦诺,A。;Owren,B.,应用于刚性问题的分裂方法中的局部误差行为,J.Compute。物理。,195, 576-593 (2004) ·Zbl 1053.65061号 [12] Descombes,S。;Massot,M.,具有熵结构的非线性反应扩散系统的算子分裂:奇异摄动和降阶,数值。数学。,97, 667-698 (2004) ·兹比尔1060.65105 [13] Singer,文学硕士。;Pope,S.B.,利用isat求解反应扩散方程,Combust。理论建模,8361-384(2004)·Zbl 1068.80538号 [14] 坎贝尔,J.E.,《关于连续变换群的理论》,Proc。伦敦。数学。学会,28,381-390(1897) [15] Dynkin,E.B.,《关于交换子表示非交换(x)和(y)的级数log((E^x E^y)》,数学。斯博尼克,25155-162(1949)·Zbl 0041.16102号 [16] Gilmore,R.,Baker-Campbell-Hausdorff公式,J.数学。物理。,15, 2090-2091 (1974) ·Zbl 0288.17005号 [17] 出版社,W.H。;Teukolsky,S.A。;维特林,W.T。;Flannery,B.P.,《C中的数字配方》(1992),剑桥大学出版社:英国剑桥大学出版社·Zbl 0778.65003号 [18] Douglas,J.,三个空间变量的交替方向方法,数值。数学。,4, 41-63 (1962) ·兹伯利0104.35001 [19] 道格拉斯,J。;Gunn,J.,交替方向方法的一般公式,Numer。数学。,6428-453(1964年)·Zbl 0141.33103号 [20] 曲柄,J。;Nicolson,P.,热传导型偏微分方程解的实用数值计算方法,Proc。剑桥菲洛斯。《社会学杂志》,43,50-67(1947)·Zbl 0029.05901号 [21] 詹姆斯·K。;Riha,W.,连续超松弛的收敛准则,SIAM J.Numer。分析。,12, 137-143 (1975) ·Zbl 0272.65023号 [22] Reuter,R.,《求解(循环)三对角系统》,ACM SIGAPL APL Quote Quad,18,6-12(1998) [23] Richtmyer,R.D。;Morton,K.W.,《初值问题的差分方法》(1967),跨学科出版社:纽约跨学科出版社·兹比尔0155.47502 [24] Verwer,J.G。;斯佩,E.J。;布洛姆,J.G。;Hundsdorfer,W.H.,应用于光化学色散问题的二阶Rosenbrock方法,SIAM J.Sci。公司。,1456-1480年(1999年)·Zbl 0928.65116号 [25] 布朗,G.C。;Kholodenko,B.N.,细胞磷酸蛋白的空间梯度,FEBS Lett。,457, 452-454 (1999) [26] 美国巴拉。;Iyengar,R.,《生物信号通路网络的涌现特性》,《科学》,283,381-387(1999) [27] 出版社,W.H。;Teukolsky,S.A。;维特林,W.T。;Flannery,B.P.,《C++中的数字配方》(2002),剑桥大学出版社:英国剑桥大学出版社·1078.65500兹罗提 [28] Sheng,Q.,指数分裂的全局误差估计,IMA J.Numer。分析。,14, 27-56 (1993) ·Zbl 0792.65067号 [29] Bao,W。;Shen,J.,《玻色-爱因斯坦凝聚体的四阶时间分裂Laguarre-Hermite伪谱方法》,SIAM J.Sci。公司。,26, 2010-2028 (2005) ·Zbl 1084.35083号 [30] Chin,S.,量子统计计算和辛校正算法,物理。E版,69,046118(2004) [31] Bao,W。;Zheng,C.,具有竞争二次和三次非线性介质中三波相互作用的时间分裂谱方法,Commun。计算。物理。,2, 123-140 (2007) ·Zbl 1164.78320号 [32] Karlsen,K.H。;Lie,K.-A。;Natvig,J.R。;Nordhaug,H.F。;Dahle,H.K.,对流扩散方程组的算子分裂方法:非线性误差机制和校正策略,J.Compute。物理。,173, 636-663 (2001) ·Zbl 1051.76046号 [33] Mendes,P.,《数字生物化学:用Gepasi 3模拟生物化学途径》,Trends Biochem。科学。,22, 361-363 (1997) [34] 鲍尔,J。;Beeman,D.,《创世纪之书:用通用神经模拟系统探索现实的神经模型》(1994),Springer:Springer New York·Zbl 0881.68135号 [35] 乔尔,T.M.B。;Stiles,R.,《计算神经科学:实验学家的真实建模》(2001),CRC出版社,(《使用MCell模拟真实突触微生理的蒙特卡罗方法》,第87-127页) [36] Novre,N.L。;Shimizu,T.S.,Stochsim:随机生物分子过程建模,生物信息学,17,575-576(2001) [37] Loew,L.M。;Schaff,J.C.,《虚拟细胞:计算细胞生物学的软件环境》,《生物技术趋势》。,19, 401-406 (2001) [38] Zegeling,P.A。;Kok,H.P.,反应扩散系统的自适应移动网格计算,计算机杂志。申请。数学。,168, 1-2, 519-528 (2004) ·Zbl 1052.65086号 [39] 周,C.-S。;张义堂。;赵,R。;聂,Q.,刚性反应扩散系统的数值方法,离散。连续动态。系统。B、 7515-525(2007)·Zbl 1125.65080号 [40] 沙夫,J.C。;Slepchenko,B.M。;Choi,Y.-S。;Wagner,J。;Resasco,D。;Loew,L.M.,用虚拟细胞分析任意几何体的非线性动力学,混沌,11,115-131(2001)·Zbl 0992.92021号 [41] A.-T.丁。;Theofanous,T。;Mitragotri,S.,腺病毒载体细胞内贩运模型,生物物理学。J.,89,1574-1588(2005) 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。