[00144181]基于系統抽象化方法的復雜生物布爾網絡控制與觀測能力研究
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技術詳細介紹
布爾網絡是當前系統控制科學與生物學的交叉研究熱點,探討布爾網絡的控制問題將加深人們對生物系統內部機能的理解,同時也有助于制定更合理的措施實現復雜生物系統的有效調控。本項目致力于研究大尺度生物布爾網絡的控制與觀測能力,擬借鑒系統抽象化理論中的概念和方法解決目前復雜生物布爾網絡不易分析和控制的難題。分別針對同步確定性布爾網絡、異步隨機布爾網絡以及概率布爾網絡,構建相應的多層次抽象化系統,在此基礎上給出可行高效的大尺度布爾網絡能控性與能觀性判別方法。同時,定量刻畫不同節點對網絡整體控制、觀測能力的貢獻,確定關鍵節點,揭示網絡拓撲結構對生物布爾網絡控制及觀測能力的影響。進一步地,根據具體目標需求,以抽象化方法中的模擬或互模擬為橋梁,充分利用連續值系統中的有關結果提出大尺度布爾網絡控制器和觀測器的設計方案。將所得結果應用于典型的生物網絡,從系統層面揭示復雜生物網絡的控制觀測特性,并驗證結果的有效性。
