预测植物电生理响应光刺激的正向与逆向建模方法
生物物理
2014-10-21 v1 动力系统
应用统计
摘要
本文采用系统辨识方法，开发了一种新型动力学模型，用于描述月桂 (Laurus nobilis) 植物中作为环境刺激的光与作为测量输出的电响应之间的关系。更具体地说，目标是根据测量的电响应预测输入光刺激的特征（包括开关时间、持续时间和强度），从而构成一个逆问题。我们探索了两类主要的系统估计器——线性和非线性——及其多种变体，以建立光刺激与植物电响应之间的正向及逆向关系。最佳模型类别由非线性 Hammerstein-Wiener (NLHW) 估计器给出，其在统计意义上显示出优于其他线性和非线性估计器的数据拟合结果。因此，我们开发了几组使用不同功能变体的 NLHW 模型，并在类似的实验场景下，针对 19 个独立的植物数据集（包括 2 个额外物种，即 ZZ 植物 (Zamioculcas zamiifolia) 和黄瓜 (Cucumis sativus)），比较了它们在检测输入光刺激开关时间和强度方面的准确性。
引用
@article{arxiv.1410.5372,
title = {Forward and Inverse Modelling Approaches for Prediction of Light Stimulus from Electrophysiological Response in Plants},
author = {Shre Kumar Chatterjee and Sanmitra Ghosh and Saptarshi Das and Veronica Manzella and Andrea Vitaletti and Elisa Masi and Luisa Santopolo and Stefano Mancuso and Koushik Maharatna},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.5372},
year = {2014}
}
备注
25 pages, 14 figures