本書主要研究外部非高斯Lévy噪聲激勵對基因開關合成網絡系統的影響及其引起的隨機共振動力學問題。在穩定性研究的基礎上,研究了非高斯Lévy噪聲引起的系統狀態變化、狀態切換、首次穿越、隨機共振等現象,如經典隨機共振、相干共振、邏輯隨機共振、邏輯門切換等動力學行為,并建立起基因開關合成網絡系統的狀態切換、相干共振和邏輯隨機共振的信息論度量方法。本書系作者國家自然科學基金項目主要研究成果的總結,可以供隨機動力學等領域的研究人員及高校相關專業的師生參考。
本書系作者國家自然科學基金項目主要研究成果的總結,可以供隨機動力學等領域的研究人員及高校相關專業的師生參考。
作者主要從事應用概率統計與隨機動力系統方向的研究。發表學術十余篇高水平學術論文,分別發表在Top期刊《Nonlinear Dynamics》、《Chaos, Solitons & Fractals》、《Chaos》和《Plos One》等上,2019年入選陜西高校第三批"青年杰出人才支持計劃”,被引次數達100余次并為多個期刊審稿人。2017年入選寧夏回族自治區"寧夏青年科技人才托舉工程”計劃。同時,主持在研2項國家自然科學基金,其中青年項目和面上項目各1項。主持在研1項中國(西安)絲綢之路研究院一般項目,主持完成1項北方民族大學科研項目,參與完成3項國家自然科學基金面上項目、地區項目和青年項目,參與在研2項國家自然科學基金面上項目,參與完成國家民族人才支持計劃項目,參與多項寧夏省部級項目,且參與2018年和2019年陜西省消費環境等大型調研活動。
版權頁
前言
第1章 緒論
1.1 基因開關合成網絡系統的隨機共振動力學研究背景及意義
1.2 基因開關合成網絡系統的隨機共振動力學研究現狀
1.2.1 隨機共振動力學的發展現狀
1.2.2 隨機共振動力學的實際應用
1.2.3 基因開關合成網絡系統的研究現狀
本章參考文獻
第2章 隨機共振動力學研究預備知識
2.1 高斯噪聲的定義和生成算法[1,2]
2.1.1 高斯白噪聲的定義
2.1.2 高斯白噪聲的生成算法
2.2 非高斯Lévy噪聲的定義和生成算法
2.2.1 非高斯Lévy噪聲的定義
2.2.2 非高斯Lévy噪聲的生成算法[12,13]
2.3 隨機共振動力學的主要度量方法
2.3.1 信噪比度量方法
2.3.2 信息熵理論度量方法
2.3.3 互相關理論度量方法
2.3.4 邏輯驅動理論度量方法
2.4 隨機共振動力學主要研究內容
2.4.1 隨機響應
2.4.2 隨機穩定性
2.4.3 首次穿越
2.4.4 隨機共振
本章參考文獻
第3章 基因開關合成網絡系統的狀態分析
3.1 基因開關合成網絡系統動力學模型的建立
3.2 基因開關合成網絡系統的隨機環境
3.3 基因開關合成網絡系統的穩定狀態分析
3.4 Lévy噪聲誘導的基因開關合成網絡系統的穩定狀態分析
本章小結
本章參考文獻
第4章 基因開關合成網絡系統的狀態切換和首次穿越時間
4.1 Lévy噪聲誘導的基因開關合成網絡系統
4.2 Lévy噪聲誘導的基因開關合成網絡系統的狀態切換
4.2.1 Lévy噪聲誘導的基因開關合成網絡系統的連貫切換
4.2.2 Lévy噪聲誘導的基因開關合成網絡系統的開關切換
4.3 Lévy噪聲誘導的基因開關合成網絡系統的首次穿越時間
本章小結
本章參考文獻
第5章 基因開關合成網絡系統的經典隨機共振
5.1 Lévy噪聲與周期信號誘導的基因開關合成網絡系統
5.2 Lévy噪聲與周期信號誘導的基因開關合成網絡系統狀態的動態變化
5.3 Lévy噪聲與周期信號誘導的基因開關合成網絡系統的信噪比
本章小結
本章參考文獻
第6章 基因開關合成網絡系統的相干共振
6.1 基因開關合成網絡系統相干共振的信息論度量方法
6.2 Lévy噪聲誘導的基因開關合成網絡系統的信息量和相干共振
6.2.1 蛋白質濃度狀態切換過程
6.2.2 狀態切換過程的切換比率
6.2.3 狀態切換過程的噪聲熵
6.2.4 狀態切換過程的信道容量
本章小結
本章參考文獻
第7章 基因開關合成網絡系統的邏輯隨機共振
7.1 Lévy噪聲與邏輯周期信號誘導的基因開關合成網絡系統
7.2 基因開關合成網絡系統邏輯隨機共振的信息論度量方法
7.2.1 基因開關合成網絡系統的邏輯操作
7.2.2 誤碼率、噪聲熵和互信息量
7.3 Lévy噪聲與邏輯周期信號誘導的基因開關合成網絡系統的信息量和邏輯隨機共振
7.3.1 邏輯信息傳輸及其誤碼率
7.3.2 邏輯信息傳輸的噪聲熵
7.3.3 邏輯信息傳輸的互信息量
7.3.4 邏輯信息傳輸的互信息量的同步方差
7.4 Lévy噪聲與邏輯周期信號誘導的基因開關合成網絡系統的邏輯隨機共振和邏輯門切換
7.4.1 邏輯信息傳輸能力及邏輯門切換
7.4.2 實現的邏輯門下邏輯信息傳輸的驅動成功率
7.4.3 信息存儲及存儲邏輯操作
本章小結
本章參考文獻