J 2017

Precise parameter synthesis for stochastic biochemical systems

ČEŠKA, Milan, Frits DANNENBERG, Marta KWIATKOWSKA a Luboš BRIM

Základní údaje

Originální název

Precise parameter synthesis for stochastic biochemical systems

Název česky

Syntéza parametrů pro stochastické biochemické systémy

Autoři

ČEŠKA, Milan, Frits DANNENBERG, Marta KWIATKOWSKA a Luboš BRIM

Vydání

Acta informatica, Springer, 2017, 0001-5903

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10201 Computer sciences, information science, bioinformatics

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 0.886

Organizační jednotka

Fakulta informatiky

UT WoS

000407713300003

Klíčová slova anglicky

stochastic systems; biochemical systems; parameter estimation

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 27. 4. 2020 13:28, RNDr. Pavel Šmerk, Ph.D.

Anotace

V originále

We consider the problem of synthesising rate parameters for stochastic biochemical networks so that a given time-bounded CSL property is guaranteed to hold, or, in the case of quantitative properties, the probability of satisfying the property is maximised or minimised. Our method is based on extending CSL model checking and standard uniformisation to parametric models, in order to compute safe bounds on the satisfaction probability of the property. We develop synthesis algorithms that yield answers that are precise to within an arbitrarily small tolerance value. The algorithms combine the computation of probability bounds with the refinement and sampling of the parameter space. Our methods are precise and efficient, and improve on existing approximate techniques that employ discretisation and refinement. We evaluate the usefulness of the methods by synthesising rates for three biologically motivated case studies: infection control for a SIR epidemic model; reliability analysis of molecular computation by a DNA walker; and bistability in the gene regulation of the mammalian cell cycle.

Návaznosti

GA15-11089S, projekt VaV
Název: Získávání parametrů biologických modelů pomocí techniky ověřování modelů
Investor: Grantová agentura ČR, Získávání parametrů biologických modelů pomocí techniky ověřování modelů