Uncertainty in Biology: A Computational Modeling Approach

مدل‌سازی محاسباتی امکان کاهش، اصلاح و جایگزینی آزمایش‌های حیوانی و همچنین ترجمه یافته‌های به‌دست‌آمده در این آزمایش‌ها را به پس‌زمینه انسانی می‌دهد. با این حال، این مشکلات زیست پزشکی ذاتاً با تعداد بی شماری از عوامل تأثیرگذار پیچیده هستند، که به شدت فرآیند ساخت و اعتبار مدل را پیچیده می کند. این کتاب می‌خواهد به چهار موضوع اصلی مرتبط با ساخت و اعتبارسنجی مدل‌های محاسباتی فرآیندهای زیست‌پزشکی بپردازد: 1. استقرار مدل‌سازی در شرایط عدم قطعیت 2. انتخاب مدل و برازش پارامترها 3. تحلیل حساسیت و انطباق مدل 4. پیش‌بینی‌های مدل تحت عدم قطعیت در هر یک از در زمینه های فوق الذکر، این کتاب تعدادی از تکنیک های کلیدی را با استفاده از یک توصیف نظری کلی و به دنبال آن یک یا چند مثال عملی مورد بحث قرار می دهد. این کتاب برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی و محققان فعال در زمینه مدل‌سازی محاسباتی فرآیندهای زیست‌پزشکی در نظر گرفته شده است که به دنبال آشنایی با روش‌های مختلف مطالعه فضای پارامتر مدل خود و همچنین رفتار کلی آن هستند.

Computational modeling allows to reduce, refine and replace animal experimentation as well as to translate findings obtained in these experiments to the human background. However these biomedical problems are inherently complex with a myriad of influencing factors, which strongly complicates the model building and validation process. This book wants to address four main issues related to the building and validation of computational models of biomedical processes: 1. Modeling establishment under uncertainty 2. Model selection and parameter fitting 3. Sensitivity analysis and model adaptation 4. Model predictions under uncertainty In each of the abovementioned areas, the book discusses a number of key-techniques by means of a general theoretical description followed by one or more practical examples. This book is intended for graduate students and researchers active in the field of computational modeling of biomedical processes who seek to acquaint themselves with the different ways in which to study the parameter space of their model as well as its overall behavior.