Stochastic Modelling for Systems Biology Second Edition

Author: Darren J. Wilkinson
Publisher: CRC Press
ISBN: 9781439837726
Release Date: 2011-11-09
Genre: Mathematics

Since the first edition of Stochastic Modelling for Systems Biology, there have been many interesting developments in the use of "likelihood-free" methods of Bayesian inference for complex stochastic models. Re-written to reflect this modern perspective, this second edition covers everything necessary for a good appreciation of stochastic kinetic modelling of biological networks in the systems biology context. Keeping with the spirit of the first edition, all of the new theory is presented in a very informal and intuitive manner, keeping the text as accessible as possible to the widest possible readership. New in the Second Edition All examples have been updated to Systems Biology Markup Language Level 3 All code relating to simulation, analysis, and inference for stochastic kinetic models has been re-written and re-structured in a more modular way An ancillary website provides links, resources, errata, and up-to-date information on installation and use of the associated R package More background material on the theory of Markov processes and stochastic differential equations, providing more substance for mathematically inclined readers Discussion of some of the more advanced concepts relating to stochastic kinetic models, such as random time change representations, Kolmogorov equations, Fokker-Planck equations and the linear noise approximation Simple modelling of "extrinsic" and "intrinsic" noise An effective introduction to the area of stochastic modelling in computational systems biology, this new edition adds additional mathematical detail and computational methods that will provide a stronger foundation for the development of more advanced courses in stochastic biological modelling.

Kompendium Systembiologie

Author: Andreas Kremling
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783834886071
Release Date: 2011-10-25
Genre: Science

Das Buch beschreibt die Grundlagen der mathematischen Modellierung zellulärer Systeme. Nach einer Klassifikation von Modellen wird schwerpunktmäßig auf deterministische Modelle eingegangen und für alle relevanten zellulären Prozesse entsprechende Gleichungen angegeben. Anschließend werden eine Reihe von Verfahren zur Modellanalyse vorgestellt. Etwas kürzer werden Verfahren zum Reverse Engineering und zur Analyse von Netzwerkgraphen abgehandelt. Am Ende werden noch Verfahren der Parameteridentifikation besprochen.

Stochastic Modelling for Systems Biology Third Edition

Author: Darren J. Wilkinson
Publisher: CRC Press
ISBN: 9781351000901
Release Date: 2018-12-07
Genre: Mathematics

Since the first edition of Stochastic Modelling for Systems Biology, there have been many interesting developments in the use of "likelihood-free" methods of Bayesian inference for complex stochastic models. Having been thoroughly updated to reflect this, this third edition covers everything necessary for a good appreciation of stochastic kinetic modelling of biological networks in the systems biology context. New methods and applications are included in the book, and the use of R for practical illustration of the algorithms has been greatly extended. There is a brand new chapter on spatially extended systems, and the statistical inference chapter has also been extended with new methods, including approximate Bayesian computation (ABC). Stochastic Modelling for Systems Biology, Third Edition is now supplemented by an additional software library, written in Scala, described in a new appendix to the book. New in the Third Edition New chapter on spatially extended systems, covering the spatial Gillespie algorithm for reaction diffusion master equation models in 1- and 2-d, along with fast approximations based on the spatial chemical Langevin equation Significantly expanded chapter on inference for stochastic kinetic models from data, covering ABC, including ABC-SMC Updated R package, including code relating to all of the new material New R package for parsing SBML models into simulatable stochastic Petri net models New open-source software library, written in Scala, replicating most of the functionality of the R packages in a fast, compiled, strongly typed, functional language Keeping with the spirit of earlier editions, all of the new theory is presented in a very informal and intuitive manner, keeping the text as accessible as possible to the widest possible readership. An effective introduction to the area of stochastic modelling in computational systems biology, this new edition adds additional detail and computational methods that will provide a stronger foundation for the development of more advanced courses in stochastic biological modelling.

Mathematical Models of Plant Herbivore Interactions

Author: Zhilan Feng
Publisher: CRC Press
ISBN: 9781351650175
Release Date: 2017-09-07
Genre: Mathematics

Mathematical Models of Plant-Herbivore Interactions addresses mathematical models in the study of practical questions in ecology, particularly factors that affect herbivory, including plant defense, herbivore natural enemies, and adaptive herbivory, as well as the effects of these on plant community dynamics. The result of extensive research on the use of mathematical modeling to investigate the effects of plant defenses on plant-herbivore dynamics, this book describes a toxin-determined functional response model (TDFRM) that helps explains field observations of these interactions. This book is intended for graduate students and researchers interested in mathematical biology and ecology.

Modeling and Simulation

Author: Hartmut Bossel
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783663108221
Release Date: 2013-11-11
Genre: Technology & Engineering

This book is the the English Language Version of the very successful German textbook, "Modellbildung und Simulation". It provides a self-contained and complete guide to the methods and mathematical background of modeling and simulation software of dynamic systems. Furthermore, an appropriate simulation software and a collection of dynamic system models (on the accompanying disk) are highlights of the book/software-Package.Dies ist die englischsprachige Ausgabe des sehr erfolgreichen Lehrbuches "Modellbildung und Simulation". Geboten wird eine vollständige Einführung in die Methoden der Simulation dynamischer Systeme, wobei auch der notwendige mathematische Hintergrund vermittelt wird. Außerdem ist eine Simulationssoftware Bestandteil des Werkes; auf der beiliegenden Diskette befinden sich ferner 50 Beispielsysteme ("Systemzoo"), die zur spielerischen Einübung der verwendeten Verfahren hilfreich sind.

Angewandte Bioinformatik

Author: Paul M. Selzer
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783662541357
Release Date: 2018-01-16
Genre: Science

Für Studierende und Wissenschaftler der Lebenswissenschaften schafft dieses Buch einen schnellen, strukturierten Zugang zur Angewandten Bioinformatik ohne Programmierkenntnisse oder tiefgehende Informatikkenntnisse vorauszusetzen. Es bietet eine Einführung in die tägliche Anwendung der vielfältigen bioinformatischen Werkzeuge und gibt einen ersten Überblick über das sehr komplexe Fachgebiet. Die Kontrolle des vermittelten Stoffs wird durch Übungsbeispiele mit Lösungen gewährleistet. Ein Glossar der zugrundeliegenden Fachtermini sowie ein ausführliches Sachverzeichnis runden das Buch ab. Für die 2. Auflage wurde das Werk umfassend aktualisiert.

Informationsmanagement in der Systembiologie

Author: Silke Eckstein
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783642182341
Release Date: 2011-06-08
Genre: Computers

In der Systembiologie wird untersucht, wie die Komponenten einer Zelle oder eines Organismus Interaktionsnetzwerke bilden und wie diese Zellfunktionen hervorrufen. Das Buch bietet einen Einstieg in die Systembiologie aus der Perspektive der Informatik. Die Autorin stellt die biologischen Grundlagen dar und führt ihre Leser schrittweise von den anfallenden Daten über die zur Verfügung stehenden Datenbanken und deren Integrationsmöglichkeiten hin zu verschiedenen Modellierungsansätzen. Der Band enthält zahlreiche Hinweise zu weiterführender Literatur.

Differentialgleichungen und ihre Anwendungen

Author: Martin Braun
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783642973413
Release Date: 2013-03-13
Genre: Mathematics

Dieses richtungsweisende Lehrbuch für die Anwendung der Mathematik in anderen Wissenschaftszweigen gibt eine Einführung in die Theorie der gewöhnlichen Differentialgleichungen. Fortran und APL-Programme geben den Studenten die Möglichkeit, verschiedene numerische Näherungsverfahren an ihrem PC selbst durchzurechnen. Aus den Besprechungen: "Die Darstellung ist überall mathematisch streng und zudem ungemein anregend. Abgesehen von manchen historischen Bemerkungen ... tragen dazu die vielen mit ausführlichem Hintergrund sehr eingehend entwickelten praktischen Anwendungen bei. ... Besondere Aufmerksamkeit wird der physikalisch und technisch so wichtigen Frage nach Stabilität von Lösungen eines Systems von Differentialgleichungen gewidmet. Das Buch ist wegen seiner geringen Voraussetzungen und vorzüglichen Didaktik schon für alle Studenten des 3. Semesters geeignet; seine eminent praktische Haltung empfiehlt es aber auch für alle Physiker, die mit Differentialgleichungen und ihren Anwendungen umzugehen haben." #Physikalische Blätter#

Leben als Maschine

Author: Klaus Mainzer
Publisher:
ISBN: STANFORD:36105132517322
Release Date: 2010
Genre: Artificial intelligence


Biokatalysatoren und Enzymtechnologie

Author: Klaus Buchholz
Publisher: Wiley-Blackwell
ISBN: 3527282386
Release Date: 1997-01-30
Genre: Science

Dieses Buch vermittelt anschaulich und verständlich die Grundlagen der Enzymtechnologie. Der industrielle Einsatz von Enzymen gewinnt stetig an Bedeutung: in der Lebensmittelherstellung, bei der Synthese pharmazeutischer Wirkstoffe, bei der Nutzung in Waschmitteln, in der Analytik sowie in der Umwelttechnik. In didaktisch geeigneter Weise wird mit Hilfe von zahlreichen Anwendungsbeispielen die Verwendung von Enzymen als Biokatalysatoren für umweltverträgliche Stoffumwandlungen in der biotechnischen, Lebensmittel- und chemischen Industrie, im Umweltschutz und für analytische und diagnostische Zwecke erklärt. Die Themen im einzelnen: Einführung, Enzyme als Biokatalysatoren, Enzymproduktion und Aufarbeitung, Anwendung gelöster Enzyme, Immobilisierung von Enzymen, Immobilisierung von Mikroorganismen und Zellen, Charakterisierung immobilisierter Biokatalysatoren, Reaktoren und Prozeßtechnik, Analytische Anwendung von Enzymen.

Stochastische Modelle in der Lebensversicherung

Author: Michael Koller
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783662100691
Release Date: 2013-03-14
Genre: Mathematics

Im vorliegenden Buch werden neue Erkenntnisse der Lebensversicherungsmathematik aus dem Gebiet der Markovmodelle und der stochastischen Zinsen behandelt. Besonderes Gewicht wird auf die Anwendbarkeit der Modelle in der Praxis gelegt, so daß die Aussagen direkt angewendet werden können. Die dargestellten Modelle sind in besonderer Weise geeignet, eine schnelle Tarifierung neuer Lebensversicherungsprodukte zu ermöglichen. Gleichzeitig geben diese Modelle einen tieferen Einblick in das Wesen der Lebensversicherungsmathematik. Der besondere Nutzen dieses Buches liegt einerseits in der parallelen Behandlung der Theorie in stetiger und in diskreter Zeit. Zusätzlich wird das für die Behandlung der Theorie nötige Vorwissen im Buch dargestellt. Durch die vielen Beispiele können die entsprechenden Aussagen direkt in die Praxis umgesetzt werden.

Programmieren mit R

Author: Uwe Ligges
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783540267324
Release Date: 2006-03-30
Genre: Mathematics

R ist eine objekt-orientierte und interpretierte Sprache und Programmierumgebung für Datenanalyse und Grafik - frei erhältlich unter der GPL. Ziel dieses Buches ist es, nicht nur ausführlich in die Grundlagen der Sprache R einzuführen, sondern auch ein Verständnis der Struktur der Sprache zu vermitteln. Leicht können so eigene Methoden umgesetzt, Objektklassen definiert und ganze Pakete aus Funktionen und zugehöriger Dokumentation zusammengestellt werden. Die enormen Grafikfähigkeiten von R werden detailliert beschrieben. Das Buch richtet sich an alle, die R als flexibles Werkzeug zur Datenenalyse und -visualisierung einsetzen möchten: Studierende, die Daten in Projekten oder für ihre Diplomarbeit analysieren möchten, Forschende, die neue Methoden ausprobieren möchten, und diejenigen, die in der Wirtschaft täglich Daten aufbereiten, analysieren und anderen in komprimierter Form präsentieren.

Modeling and Analysis of Stochastic Systems Second Edition

Author: Vidyadhar G. Kulkarni
Publisher: CRC Press
ISBN: 9781439808771
Release Date: 2009-12-18
Genre: Business & Economics

Based on the author's more than 25 years of teaching experience, Modeling and Analysis of Stochastic Systems, Second Edition covers the most important classes of stochastic processes used in the modeling of diverse systems, from supply chains and inventory systems to genetics and biological systems. For each class of stochastic process, the text includes its definition, characterization, applications, transient and limiting behavior, first passage times, and cost/reward models. Along with reorganizing the material, this edition revises and adds new exercises and examples. New to the second edition: a new chapter on diffusion processes that gives an accessible and non-measure-theoretic treatment with applications to finance; a more streamlined, application-oriented approach to renewal, regenerative, and Markov regenerative processes; and, two appendices that collect relevant results from analysis and differential and difference equations. Rather than offer special tricks that work in specific problems, this book provides thorough coverage of general tools that enable the solution and analysis of stochastic models. After mastering the material in the text, students will be well-equipped to build and analyze useful stochastic models for various situations. A collection of MATLAB[registered]-based programs can be downloaded from the author's website and a solutions manual is available for qualifying instructors.