随机反应网络化学主方程的近似数值积分
分子网络
2019-07-25 v1 数值分析
数值分析
生物大分子
摘要
随机反应网络化学主方程的数值求解通常面临由于维数灾难导致的状态空间爆炸问题，以及由于多时间尺度导致的刚性问题。状态空间的维数等于反应网络中涉及的分子物种数，而微分方程组的规模等于相应连续时间马尔可夫链中的状态数，该规模通常极其庞大甚至常常是无限的。因此，高效的数值求解方法必须能够高效处理庞大、可能无限且刚性的微分方程组。我们提出了一种近似数值积分方法，该方法将动态状态空间截断过程与常微分方程组的高效数值积分方案相结合，包括基于局部误差估计的自适应步长选择。通过数值算例证明了其效率与准确性。
引用
@article{arxiv.1907.10245,
title = {Approximate Numerical Integration of the Chemical Master Equation for Stochastic Reaction Networks},
author = {Linar Mikeev and Werner Sandmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.10245},
year = {2019}
}