KLEIN, Julia, Huy PHUNG, Matej HAJNAL, David ŠAFRÁNEK a Tatjana PETROV. Combining formal methods and Bayesian approach for inferring discrete-state stochastic models from steady-state data. Plos one. San Francisco: Public Library of Science, 2023, roč. 18, č. 11, s. 1-26. ISSN 1932-6203. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0291151.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Combining formal methods and Bayesian approach for inferring discrete-state stochastic models from steady-state data
Autoři KLEIN, Julia, Huy PHUNG, Matej HAJNAL (703 Slovensko, domácí), David ŠAFRÁNEK (203 Česká republika, domácí) a Tatjana PETROV.
Vydání Plos one, San Francisco, Public Library of Science, 2023, 1932-6203.
Další údaje
Originální 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
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 3.700 v roce 2022
Kód RIV RIV/00216224:14330/23:00134426
Organizační jednotka Fakulta informatiky
Doi http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0291151
UT WoS 001125277400020
Klíčová slova anglicky Bayes Theorem; Markov Chains
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnil: RNDr. Pavel Šmerk, Ph.D., učo 3880. Změněno: 8. 4. 2024 06:19.
Anotace
Stochastic population models are widely used to model phenomena in different areas such as cyber-physical systems, chemical kinetics, collective animal behaviour, and beyond. Quantitative analysis of stochastic population models easily becomes challenging due to the combinatorial number of possible states of the population. Moreover, while the modeller easily hypothesises the mechanistic aspects of the model, the quantitative parameters associated to these mechanistic transitions are difficult or impossible to measure directly. In this paper, we investigate how formal verification methods can aid parameter inference for population discrete-time Markov chains in a scenario where only a limited sample of population-level data measurements-sample distributions among terminal states-are available. We first discuss the parameter identifiability and uncertainty quantification in this setup, as well as how the existing techniques of formal parameter synthesis and Bayesian inference apply. Then, we propose and implement four different methods, three of which incorporate formal parameter synthesis as a pre-computation step. We empirically evaluate the performance of the proposed methods over four representative case studies. We find that our proposed methods incorporating formal parameter synthesis as a pre-computation step allow us to significantly enhance the accuracy, precision, and scalability of inference. Specifically, in the case of unidentifiable parameters, we accurately capture the subspace of parameters which is data-compliant at a desired confidence level.
Návaznosti
GA22-10845S, projekt VaVNázev: Studium role polyhydroxyalkanoátů u bakterie Schlegelella thermodepolymerans – slibného bakteriálního kandidáta pro biotechnologie nové generace (Akronym: PHAST)
Investor: Grantová agentura ČR, Studium role polyhydroxyalkanoátů u bakterie Schlegelella thermodepolymerans – slibného bakteriálního kandidáta pro biotechnologie nové generace
VytisknoutZobrazeno: 23. 7. 2024 20:25