布尔网络牵制控制的一种新方法

布尔网络（BNs）是节点相互连接的离散时间系统（此处我们将节点间的连接规则称为网络结构），每个基因节点的动力学由逻辑函数决定。本文基于布尔网络的网络结构，提出了一种用于布尔网络全局稳定的牵制控制设计新方法，称为基于网络结构的分布式牵制控制。通过删除最少数量的边，使网络结构变为无环。然后，设计一种高效的分布式牵制控制以实现全局稳定。与现有文献相比，牵制控制的设计不基于布尔网络的状态转移矩阵。因此，本文的计算复杂度从 $O(2^n\times 2^n)$ 降低到 $O(2\times 2^K)$，其中 $n$ 为节点数，$K\leq n$ 为节点的最大入邻数。此外，由于不使用状态转移矩阵，不再需要全局状态信息，牵制控制的设计仅基于邻居的局部信息，更易于实现。所提方法通过几个不同规模的生物网络得到了充分验证。结果表明该方法简洁明了，而传统牵制控制无法应用于如此大维度的布尔网络。