Stochastic Simulation of Multiscale Reaction-Diffusion Models via First Exit Times

↓ Direkt till sidans innehåll
↓ Direkt till sidans sekundära innehåll (sidomenyn)

Sökning: onr:"swepub:oai:DiVA.org:uu-284085" > Stochastic Simulati...

1 av 1
Föregående post
Nästa post
Till träfflistan

Meinecke, Lina,1986-Uppsala universitet,Avdelningen för beräkningsvetenskap,Numerisk analys (författare)

Stochastic Simulation of Multiscale Reaction-Diffusion Models via First Exit Times

BokEngelska2016

Förlag, utgivningsår, omfång ...

Uppsala :Acta Universitatis Upsaliensis,2016
53 s.
electronicrdacarrier

Nummerbeteckningar

LIBRIS-ID:oai:DiVA.org:uu-284085
ISBN:9789155495824
https://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-284085URI

Kompletterande språkuppgifter

Språk:engelska
Sammanfattning på:engelska

Ingår i deldatabas

SwePubSwePub

Klassifikation

Ämneskategori:vet swepub-contenttype
Ämneskategori:dok swepub-publicationtype

Anmärkningar

Mathematical models are important tools in systems biology, since the regulatory networks in biological cells are too complicated to understand by biological experiments alone. Analytical solutions can be derived only for the simplest models and numerical simulations are necessary in most cases to evaluate the models and their properties and to compare them with measured data.This thesis focuses on the mesoscopic simulation level, which captures both, space dependent behavior by diffusion and the inherent stochasticity of cellular systems. Space is partitioned into compartments by a mesh and the number of molecules of each species in each compartment gives the state of the system. We first examine how to compute the jump coefficients for a discrete stochastic jump process on unstructured meshes from a first exit time approach guaranteeing the correct speed of diffusion. Furthermore, we analyze different methods leading to non-negative coefficients by backward analysis and derive a new method, minimizing both the error in the diffusion coefficient and in the particle distribution.The second part of this thesis investigates macromolecular crowding effects. A high percentage of the cytosol and membranes of cells are occupied by molecules. This impedes the diffusive motion and also affects the reaction rates. Most algorithms for cell simulations are either derived for a dilute medium or become computationally very expensive when applied to a crowded environment. Therefore, we develop a multiscale approach, which takes the microscopic positions of the molecules into account, while still allowing for efficient stochastic simulations on the mesoscopic level. Finally, we compare on- and off-lattice models on the microscopic level when applied to a crowded environment.

Ämnesord och genrebeteckningar

NATURVETENSKAP Matematik Beräkningsmatematik hsv//swe
NATURAL SCIENCES Mathematics Computational Mathematics hsv//eng
computational systems biology
diffusion
first exit times
unstructured meshes
reaction-diffusion master equation
macromolecular crowding
excluded volume effects
finite element method
backward analysis
stochastic simulation
Beräkningsvetenskap med inriktning mot numerisk analys
Scientific Computing with specialization in Numerical Analysis

Biuppslag (personer, institutioner, konferenser, titlar ...)

Lötstedt, Per,ProfessorUppsala universitet,Avdelningen för beräkningsvetenskap(Swepub:uu)plo24874 (preses)
Engblom, Stefan,DocentUppsala universitet,Avdelningen för beräkningsvetenskap(Swepub:uu)steng957 (preses)
Grima, Ramon,ReaderUniversity of Edinburgh (opponent)
Uppsala universitetAvdelningen för beräkningsvetenskap (creator_code:org_t)

Internetlänk

Hitta via bibliotek

Stochastic Simulation of Multiscale Reaction-Diffusion Models via First Exit Tim... (Sök publikationen i LIBRIS)

Till lärosätets databas

1 av 1
Föregående post
Nästa post
Till träfflistan

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...: Meinecke, Lina, ...; Lötstedt, Per, P ...; Engblom, Stefan, ...; Grima, Ramon, Re ...

Om ämnet

NATURVETENSKAP: NATURVETENSKAP; och Matematik; och Beräkningsmatema ...

Av lärosätet: Uppsala universitet

Sök utanför SwePub

Sök vidare i:: Google; Google Book Search; Google Scholar

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

LIBRIS.kb.se