Introduction to Modeling for Biosciences

دسته بندی: زیست شناسی
ویرایش: 1 
نویسندگان: David J. Barnes,  Dominique Chu (auth.)  
سری:  
ISBN (شابک) : 1849963258, 9781849963251 
ناشر: Springer-Verlag London 
سال نشر: 2010 
تعداد صفحات: 329 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 5 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 53,000



مدل سازی محاسباتی به ابزاری ضروری برای محققان علوم زیستی تبدیل شده است. با این حال، در مدل‌سازی بیولوژیکی، هیچ تکنیکی وجود ندارد که برای همه مشکلات مناسب باشد. در عوض، مشکلات مختلف رویکردهای متفاوتی را می طلبد. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل یک سیستم با استفاده از روش‌های مختلف می‌تواند مفید باشد تا بتوان از مزایا و معایب هر کدام بهره‌برداری کرد. در عمل، اغلب مشخص نیست که کدام رویکردهای مدل‌سازی برای یک سؤال بیولوژیکی خاص مناسب‌تر هستند - مشکلی که محققان را ملزم می‌کند تا مقدار معقولی را در مورد تعدادی از تکنیک‌ها بدانند، نه اینکه در یک مورد متخصص شوند.

< p>مقدمه‌ای بر مدل‌سازی برای علوم زیستی با ارائه یک نمای کلی از مهم‌ترین تکنیک‌های مورد استفاده برای مدل‌سازی سیستم‌های زیستی، به این موضوع می‌پردازد. این متن/مرجع مفید، علاوه بر ارائه مقدمه ای برای استفاده از طیف گسترده ای از ابزارهای نرم افزاری و محیط های مدل سازی، محدودیت ها و مشکلاتی را که هر تکنیک مدل سازی در عمل ارائه می دهد، شرح می دهد. این محقق را قادر می سازد تا به سرعت تعیین کند که کدام بسته نرم افزاری برای مشکل خاص آنها مفیدتر است.

موضوعات و ویژگی ها:

• معرفی یک پایه اولیه مجموعه‌ای از تکنیک‌ها برای فرمول‌بندی مدل‌های سیستم‌های بیولوژیکی و حل آنها
• مدل‌های مبتنی بر عامل، تکنیک‌های مدل‌سازی تصادفی، معادلات دیفرانسیل و الگوریتم شبیه‌سازی تصادفی گیلسپی را مورد بحث قرار می‌دهد
• متن را با تمرین‌ها درهم می‌کند.
• شامل مقدمه های عملی برای سیستم جبر کامپیوتری Maxima، جستجوگر مدل PRISM، و محیط مدل سازی عامل Repast Simphony
• شامل ضمیمه هایی در مورد اجرای دسته ای Repast، قوانین تمایز و ادغام، Maxima و نماد PRISM، و برخی مفاهیم ریاضی اضافی
• کد منبع بسیاری از مدل‌های نمونه مورد بحث را در وب‌سایت مرتبط http://www.cs.kent.ac.uk/imb/

این کار منحصر به فرد و کاربردی مدل ساز تازه کار را از طریق یک طرح واقعی راهنمایی می کند d پروژه های مدل سازی بتن، برجسته سازی و اظهار نظر در مورد فرآیند انتزاع سیستم واقعی به یک مدل. دانشجویان و محققان فعال در علوم زیستی همچنین از بحث‌های مربوط به ابزارهای مدل‌سازی با کیفیت بالا و آزمایش‌شده شرح داده‌شده در کتاب، و همچنین توضیحات و مثال‌های کامل بهره‌مند خواهند شد.

دیوید. جی بارنزیک مدرس علوم کامپیوتر در دانشگاه کنت انگلستان است که سابقه قوی در آموزش برنامه نویسی دارد.

دومینیک چو مدرس علوم کامپیوتر در دانشگاه کنت بریتانیا است. او متخصص در مدل‌سازی ریاضی و محاسباتی سیستم‌های بیولوژیکی با سال‌ها تجربه در این زمینه‌ها است.

Computational modeling has become an essential tool for researchers in the biological sciences. Yet in biological modeling, there is no one technique that is suitable for all problems. Instead, different problems call for different approaches. Furthermore, it can be helpful to analyze the same system using a variety of approaches, to be able to exploit the advantages and drawbacks of each. In practice, it is often unclear which modeling approaches will be most suitable for a particular biological question - a problem that requires researchers to know a reasonable amount about a number of techniques, rather than become experts on a single one.

Introduction to Modeling for Biosciences addresses this issue by presenting a broad overview of the most important techniques used to model biological systems. In addition to providing an introduction into the use of a wide range of software tools and modeling environments, this helpful text/reference describes the constraints and difficulties that each modeling technique presents in practice. This enables the researcher to quickly determine which software package would be most useful for their particular problem.

Topics and features:

• Introduces a basic array of techniques to formulate models of biological systems, and to solve them
• Discusses agent-based models, stochastic modeling techniques, differential equations and Gillespie’s stochastic simulation algorithm
• Intersperses the text with exercises
• Includes practical introductions to the Maxima computer algebra system, the PRISM model checker, and the Repast Simphony agent modeling environment
• Contains appendices on Repast batch running, rules of differentiation and integration, Maxima and PRISM notation, and some additional mathematical concepts
• Supplies source code for many of the example models discussed, at the associated website http://www.cs.kent.ac.uk/imb/

This unique and practical work guides the novice modeler through realistic and concrete modeling projects, highlighting and commenting on the process of abstracting the real system into a model. Students and active researchers in the biosciences will also benefit from the discussions of the high-quality, tried-and-tested modeling tools described in the book, as well as thorough descriptions and examples.

David J. Barnes is a lecturer in computer science at the University of Kent, UK, with a strong background in the teaching of programming.

Dominique Chu is a lecturer in computer science at the University of Kent, UK. He is an expert in mathematical and computational modeling of biological systems, with years of experience in these subject fields.

Front Matter....Pages I-XII
Foundations of Modeling....Pages 1-13
Agent-Based Modeling....Pages 15-77
ABMs Using Repast and Java....Pages 79-130
Differential Equations....Pages 131-182
Mathematical Tools....Pages 183-214
Other Stochastic Methods and Prism....Pages 215-272
Simulating Biochemical Systems....Pages 273-305
Back Matter....Pages 307-322