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BioPreDyn-bench:系统生物学动力学建模的基准问题

定量方法 2017-03-22 v1 计算工程、金融与科学 分子网络

摘要

动力学建模是系统生物学的基石之一。目前,大量研究工作投入到大规模动力学模型的开发和利用中。相关的参数估计(模型校准)和最优实验设计问题尤其具有挑战性。该领域已经开发了许多旨在促进这些任务的方法和软件包。然而,缺乏合适的基准问题来公平、系统地评估和比较这些贡献。在此,我们介绍 BioPreDyn-bench,这是一组具有挑战性的参数估计问题,旨在作为该领域的参考测试案例。该集合包含六个问题,包括大肠杆菌、酿酒酵母、黑腹果蝇、中国仓鼠卵巢细胞以及一个通用信号转导网络的中等和大型动力学模型。描述层次包括代谢、转录、信号转导和发育。对于每个问题,我们提供:(i) 基本描述和公式化,(ii) 多种格式的即用实现,(iii) 使用特定求解器获得的计算结果,(iv) 基本分析和解释。这套基准问题可以方便地用于评估和比较参数估计方法。此外,它还可用于构建敏感性分析、可辨识性分析、模型降阶和最优实验设计方法的测试问题。该套件包括代码和文档,可从 http://www.iim.csic.es/%7egingproc/biopredynbench/ 免费下载。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.5856,
  title  = {BioPreDyn-bench: benchmark problems for kinetic modelling in systems biology},
  author = {Alejandro F Villaverde and David Henriques and Kieran Smallbone and Sophia Bongard and Joachim Schmid and Damjan Cicin-Sain and Anton Crombach and Julio Saez-Rodriguez and Klaus Mauch and Eva Balsa-Canto and Pedro Mendes and Johannes Jaeger and Julio R Banga},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.5856},
  year   = {2017}
}