Bakalářská práce

Formální modely oscilací v biologii a jejich analýza

Formal models of biological oscillation and their analysis

Jakub Šalagovič, učo 410340
Anotace

Táto práca sa zaoberá špecifikáciou oscilačných vlastností a ich analýzou na vybraných modeloch. Konkrétne ide o dva modely cirkadiálnych rytmov siníc a dva minimálne modely oscilácií. Východiskom je ich prepis do jazyka BioNetGen Language (BNGL). Práca obsahuje prehľad vybraných techník pre formálnu špecifikáciu a analýzu oscilačných vlastností. Základné vlastnosti oscilácií sú definované najmä pomocou …více

Abstract

This thesis deals with the specification of oscillatory properties and their analysis on selected models. Specifically, two models for the circadian rhythms of cyanobacteria and two minimal oscillatory models have been chosen. Their translation into BioNetGen Language (BNGL) have been considered as a starting point. The thesis contains a summary of selected techniques for formal specification and analysis …více

Klíčová slova
oscilácia vlastnosť analýza model cirkadiálny rytmus temporálna logika oscillation property analysis circadian rhythm temporal logic
Zadání práce
V souvislosti s prací v laboratoři systémové biologie se Jakub Šalagovič již dříve seznámil s modely cirkadiálních rytmů v biologii, konkrétně v sinicích v rámci portálu e-cyanobacterium.org. Konkrétně student pracoval v tandemu s Matejem Trojákem na formalizaci těchto modelů v prostředí jazyka BNGL. Ve své vlastní bakalářské práci Jakub Šalagovič tento výsledek využije jako východisko pro následné hlubší ponoření do problematiky formalizace a analýzy tohoto typu modelů.

V teoretické části student stručně popíše dva spojité komplexní modely cirkadiálních rytmů, zejména jejich algebraický přepis do BNGL. Sbírka modelů bude rozšířena o některý z minimálních modelů oscilace, např. základní motiv transkripční regulace se zpětnou vazbou na úrovni proteinové interakce. Dále se zaměří na stručný přehled vybraných technik pro formální specifikaci a analýzu oscilačních vlastností (LTL, STL, STL*; BioCham, Breach, Parasim).

V praktické části student v prvé řadě definuje množinu temporálních vlastností zachycujících základní vlastnosti zkoumaných oscilací. Zaměří se zejména na rozdělení kvantitativních a kvalitativních aspektů oscilačního chování. Pro tyto vlastnosti provede analýzu uvažovaných modelů (do výstupu budou zahrnuty i výkonnostní aspekty jednotlivých nástrojů). Vzhledem ke složitosti uvažovaných reálných modelů je předpokládáno, že současné nástroje narazí na výpočetní limity. Z tohoto důvodu je portfolio modelů rozšířeno o základní (2-3dimenzionální) modely oscilací.

Administrativní informace
Práce zkontrolována:
4. 6. 2015 17:50, doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D., učo 3159
Plný text práce
1,3 MB / soubor PDF
Jazyk práce
slovenština slovenština
Termín obhajoby
19. 6. 2015
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

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

Oponent

Ing. Jan Červený, Ph.D., učo 118661
ext ÚBioch Chem PřF MU

Literatura

  • DLUHOŠ, Petr; Luboš BRIM a David ŠAFRÁNEK. On Expressing and Monitoring Oscillatory Dynamics. Electronic Proceedings in Theoretical Computer Science. Newcastle Upon Tyne: EPTCS, 2012, roč. 2012, č. 92, s. 73-87. ISSN 2075-2180. Dostupné z: https://doi.org/10.4204/EPTCS.92.
  • BRIM, Luboš; Petr DLUHOŠ; David ŠAFRÁNEK a Tomáš VEJPUSTEK. STL*: Extending signal temporal logic with signal-value freezing operator. Information and computation. Academic Press, 2014, roč. 236, January, s. 52-67. ISSN 0890-5401. Dostupné z: https://doi.org/10.1016/j.ic.2014.01.012.
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

  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.

  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.

  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.

  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.

  • Rychlý přístup k souborům

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