基于图的线性房室模型不可区分性的充分条件
动力系统
2024-07-03 v2
摘要
生物建模中的一个重要问题是选择合适的模型。给定实验数据,人们应当寻找最佳的数学表示来描述现实世界现象。然而,可能并不存在唯一表示该现实世界现象的模型。两个不同的模型可能产生完全相同的动力学。在这种情况下,这些模型被称为不可区分的。本文中,我们考虑线性房室模型的不可区分性问题,这类模型被用于药代动力学、生理学、细胞生物学、毒理学和生态学等诸多领域。我们给出了具有特定图结构——从输入到输出带“绕行”路径——的模型不可区分性的充分条件。应用我们所得结果的好处在于,仅利用模型的图结构即可证明不可区分性,而无需使用任何符号计算。这对于中大型线性房室模型非常有帮助。这是首个仅基于图结构给出的线性房室模型不可区分性的充分条件,因为此前仅存在仅基于图结构的线性房室模型不可区分性的必要条件。我们通过证明不可区分模型除参数重命名外完全相同(我们称之为置换不可区分性)来证明我们的结果。
引用
@article{arxiv.2309.10861,
title = {Graph-based sufficient conditions for indistinguishability of linear compartmental models},
author = {Cashous Bortner and Nicolette Meshkat},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.10861},
year = {2024}
}