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《吉林大学》 2008年
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可移动类进程代数及其静态分析技术在系统生物学领域中应用的研究

张红  
【摘要】: 可移动类进程代数是为描述可移动进程及通讯连接动态构成的进程网络而对传统抽象演算的扩展,为有效地计算系统的动态行为和运行的拓扑结构,本文开发了该类演算基于控制流分析和抽象解释的静态分析策略,并把系统生物学作为一个重要的应用领域。主要工作如下: 开发了Mobile Ambients演算和Boxed Ambients演算的基于环境和能力出现次数的抽象解释技术。在演算的语法和语义规则中引进静态名字和捆绑器,分别标识约束名字和输入动作中引进的变量,使得静态分析结果在α-变换下恒等。 开发了BioAmbients演算和Mobile Safe Ambients演算的控制流分析技术。在进程抽象表示的基础上,通过识别可被激活的移动能力探明环境的层次体系变化、通过识别可被激活的通讯能力确定变量与静态名字的捆绑关系,有效地计算系统运行的拓扑结构。 应用可移动类进程代数描述具体的生物系统,分别建立了ABC转运器的π-演算模型及Na~+-K~+ATP酶的BioAmbients演算模型。 应用基于控制流分析的静态分析技术对基于BioAmbients演算的Na~+-K~+ATP酶系统的动态行为和属性进行了分析和验证。 研究结果显示:可移动类进程代数是一种很有前途的系统生物学的形式化工具,其静态分析技术是系统生物学的一种可靠的分析和验证工具。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:Q-33

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