Algorithmic bioprocesses

درک اساسی از فرآیندهای زیستی الگوریتمی کلیدی برای یادگیری نحوه پردازش اطلاعات در طبیعت در سطح سلول است. این رشته به تعاملات بین علوم کامپیوتر از یک سو و زیست شناسی، شیمی و علوم نانو مبتنی بر DNA از سوی دیگر مربوط می شود. به طور خاص، این کتاب یک نمای کلی جامع از تحقیقات در مورد خودآرایی الگوریتمی، تا کردن RNA، مبانی الگوریتمی واکنش‌های بیوشیمیایی، و ماهیت الگوریتمی فرآیندهای توسعه ارائه می‌دهد.

ویراستاران کتاب از 36 فصل دعوت کرده اند که توسط محققان برجسته در این زمینه نوشته شده است و مشارکت آنها شامل آموزش های مفصل در مورد موضوعات اصلی، بررسی وضعیت هنر در تحقیق، نتایج تجربی و بحث در مورد اهداف خاص تحقیق است. موضوعات اصلی مورد بررسی عبارتند از کشف توالی، تولید، و تجزیه و تحلیل. نانوساختارها و خودآرایی؛ محاسبات غشایی؛ مدل‌ها و تحلیل‌های رسمی؛ پردازش محاسبات و اتوماتها؛ واکنش های بیوشیمیایی؛ و موضوعات دیگر از محاسبات طبیعی، از جمله تکامل مولکولی، تنظیم بیان ژن، محاسبات مبتنی بر نور، اتوماتای ​​سلولی، مدل‌سازی واقعی سیستم‌های بیولوژیکی، و محاسبات تکاملی.

این موضوع ذاتاً بین رشته‌ای است و این کتاب برای محققان علوم رایانه و زیست‌شناسی که تأثیر تعامل متقابل هیجان‌انگیز بین درک ما از فرآیندهای زیستی و درک ما از محاسبات را مطالعه می‌کنند، ارزشمند خواهد بود.

A fundamental understanding of algorithmic bioprocesses is key to learning how information processing occurs in nature at the cell level. The field is concerned with the interactions between computer science on the one hand and biology, chemistry, and DNA-oriented nanoscience on the other. In particular, this book offers a comprehensive overview of research into algorithmic self-assembly, RNA folding, the algorithmic foundations for biochemical reactions, and the algorithmic nature of developmental processes.

The editors of the book invited 36 chapters, written by the leading researchers in this area, and their contributions include detailed tutorials on the main topics, surveys of the state of the art in research, experimental results, and discussions of specific research goals. The main subjects addressed are sequence discovery, generation, and analysis; nanoconstructions and self-assembly; membrane computing; formal models and analysis; process calculi and automata; biochemical reactions; and other topics from natural computing, including molecular evolution, regulation of gene expression, light-based computing, cellular automata, realistic modelling of biological systems, and evolutionary computing.

This subject is inherently interdisciplinary, and this book will be of value to researchers in computer science and biology who study the impact of the exciting mutual interaction between our understanding of bioprocesses and our understanding of computation.