J 2019

Parameter space abstraction and unfolding semantics of discrete regulatory networks

KOLČÁK, Juraj, David ŠAFRÁNEK, Stefan HAAR a Loïc PAULEVÉ

Základní údaje

Originální název

Parameter space abstraction and unfolding semantics of discrete regulatory networks

Autoři

KOLČÁK, Juraj (703 Slovensko, domácí), David ŠAFRÁNEK (203 Česká republika, garant, domácí), Stefan HAAR (276 Německo) a Loïc PAULEVÉ (250 Francie)

Vydání

Theoretical Computer Science, Elsevier, 2019, 0304-3975

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10201 Computer sciences, information science, bioinformatics

Stát vydavatele

Česká republika

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 0.747

Kód RIV

RIV/00216224:14330/19:00108116

Organizační jednotka

Fakulta informatiky

UT WoS

000473372600007

Klíčová slova anglicky

Boolean networks; Thomas networks; Parametrised discrete dynamics; Asynchronous systems; Concurrency; Systems biology

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 27. 4. 2020 15:32, doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D.

Anotace

V originále

The modelling of discrete regulatory networks combines a graph specifying the pairwise influences between the variables of the system, and a parametrisation from which can be derived a discrete transition system. Given the influence graph only, the exploration of admissible parametrisations and the behaviours they enable is computationally demanding due to the combinatorial explosions of both parametrisation and reachable state space. This article introduces an abstraction of the parametrisation space and its refinement to account for the existence of given transitions, and for constraints on the sign and observability of influences. The abstraction uses a convex sublattice containing the concrete parametrisation space specified by its infimum and supremum parametrisations. It is shown that the computed abstractions are optimal, i.e., no smaller convex sublattice exists. Although the abstraction may introduce over-approximation, it has been proven to be conservative with respect to reachability of states. Then, an unfolding semantics for Parametric Regulatory Networks is defined, taking advantage of concurrency between transitions to provide a compact representation of reachable transitions. A prototype implementation is provided: it has been applied to several examples of Boolean and multi-valued networks, showing its tractability for networks with numerous components.

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