耦合不同尺度的基于隔室的体积排除扩散模型：Voronoi与伪隔室方法
定量方法
2016-05-25 v3
摘要
物理与生物科学中的众多过程由扩散驱动。偏微分方程(PDEs)是确定性建模此类现象的流行工具，但常需使用随机模型以准确捕捉系统行为，尤其当扩散粒子数较低时。本文考虑的随机模型是“基于隔室的”：域被离散为隔室，粒子可在这些隔室间跳跃。体积排除效应（拥挤）可通过以某概率阻止运动纳入。近期工作建立了细粒度模型与包含体积排除的粗粒度模型间的联系，但仅针对均匀晶格。本文中我们考虑结合细粒度和粗粒度区域的非均匀混合晶格，并提出描述区域接口的两种不同方法。我们在一系列场景中测试两种技术以确定其准确性，以细粒度模型为基准，并展示本文开发的混合模型在特定情况下比细粒度模型模拟显著更快，否则至少一样快。
引用
@article{arxiv.1603.03346,
title = {Coupling volume-excluding compartment-based models of diffusion at different scales: Voronoi and pseudo-compartment approaches},
author = {Paul R. Taylor and Ruth E. Baker and Matthew J. Simpson and Christian A. Yates},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.03346},
year = {2016}
}
备注
38 pages (of which 10 are appendices), 16 figures