Diplomová práce

Rozšíření a refaktorizace nástroje BioDiVinE

Extension and refactorisation of BioDiVinE tool

Bc. Martin Demko, učo 325073
Anotace

Práca sa venuje rozšíreniu nástroja BioDiVinE o nový obecnejší popis vstupného modelu podporujúceho aj nelineárne funkcie prevažne sigmoidálneho charakteru. Zároveň s tým musí nová verzia tohto programu poskytovať aj prechod od nelineárneho vstupného modelu k multi-afinnému, aby sa mohol nový nástroj využívať k pôvodnému účelu, a síce k overovaniu vlastností modelov. Keďže sa v skutočnosti jedná o …více

Abstract

This thesis introduces an extension of the BioDiVinE tool in the supported formalism for dynamical models. In particular, a new general description of input model that facilitates non-linear functions constructed from sigmoidal functions is considered. This extension requires a conversion of a non-linear input model to multi-affine model so that the new version of tool can still perform model checking …více

Klíčová slova
ordinárne diferenciálne rovnice po častiach multi-afinný ODE model nelineárne regulačné funkcie overovanie modelov LTL Michaelis-Mentenovej kinetika Hillova kinetika ordinary differential equations piecewise multi-affine ODE model non-linear regulatory functions model checking Michaelis-Menten kinetics Hill equation
Zadání práce

Cílem práce je v teoretické části nastudovat nové abstrakční techniky pro dynamické modely biologických systémů representovaných prostřednictvím nelineárních diferenciálních rovnic. Jde o techniky optimalizace diskretizace spojitých regulačních funkcí funkcemi po částech lineárními, publikováno na konferenci CAV 2011 (Grosu et al.) Výsledkem bude návrh začlenění této nové abstrakční techniky do nástroje BioDiVinE.

V praktické části je cílem refaktorizovat současnou implementaci nástroje BioDiVinE tak, aby byly vhodně zapracovány následující nové funkcionality:

  • definice syntaxe zobecněných modelů
  • načítání obecných diferenciálních rovnic (vytvoření parseru pro modely)
  • enumerace rovnic, implementace a integrace nové abstrakční techniky (Grosu et al.)
  • zasazení do distribuovaných algoritmů model checkingu (OWCTY, MAP)
  • vytvoření konzolového uživatelského prostředí umožňujíčího uživateli snadné ovládání aplikace

Refaktorizovaná verze nástroje bude dokumentována a publikována na github. Součástí textu práce bude příklad (nebo sada jednodušších příkladů) vysvětlujících použití nástroje se zaměřením na nově implementované prvky.

Radu Grosu, Grégory Batt, Flavio H. Fenton, James Glimm, Colas Le Guernic, Scott A. Smolka, Ezio Bartocci: From Cardiac Cells to Genetic Regulatory Networks. CAV 2011: 396-411

Administrativní informace
Práce zkontrolována:
26. 5. 2014 10:47, doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D., učo 3159
Plný text práce
1 MB / soubor PDF
Přílohy (2)
Jazyk práce
slovenština slovenština
Termín obhajoby
23. 6. 2014
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D., učo 3159
KSUZD FI MU

Oponent

RNDr. Mgr. Jana Dražanová, Ph.D., učo 139877
KTP FI MU

Literatura

  • BARNAT, Jiří, Luboš BRIM a David ŠAFRÁNEK. High-performance analysis of biological systems dynamics with the DiVinE model checker. Briefings in Bioinformatics. Oxford (UK): Oxford University Press, 2010, roč. 11, č. 3, s. 301-312. ISSN 1467-5463.
Citovat tuto práci
Masarykova univerzita Fakulta informatiky
Studijní program
Aplikovaná informatika
Obor

Práce na příbuzné téma

Seznam prací, které mají shodná klíčová slova.

Podobné práce

  • Co je jinak přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.

  • Co je jinak další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.

  • Co je jinak pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.

  • Co je nové vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.

  • Co je nové rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.

  • Co se chystá

    Připravujeme další vylepšení pro mobilní zařízení.