微观离散增殖组分导致生物系统中宏观自适应特征的自组织涌现
适应与自组织系统
2007-05-23 v1 凝聚态物理
元胞自动机与格子气
q-bio
摘要
我们通过逐一表示其微观组分（抗体、抗原、细胞因子）之间的基本相互作用，研究免疫系统集体时空宏观性质的涌现。将此详细显式分析的结果与传统的对个体取平均、并用服从偏微分方程（PDE）的密度表示集体动力学的方法进行比较。模拟表明，即便对于非常简单的基本反应，也会自发涌现局域化复杂结构。而这些结构的有效动力学又极为决定性地影响系统的平均行为：按照微分方程近似本应消亡的系统，在现实中却表现出极为活跃的行为。我们的结论同时得到显式微观模拟与解析计算的支持。作为最优方法，我们提出一种混合方案，即用微观模拟（MS）系统分别描述每个反应，并用平均方法描述智能体的平均行为。
引用
@article{arxiv.nlin/0006043,
title = {Microscopic Discrete Proliferating Components Cause the Self-Organized Emergence of Macroscopic Adaptive Features in Biological Systems},
author = {Yoram Louzoun and Sorin Solomon and Henri Atlan and Irun. R. Cohen},
journal= {arXiv preprint arXiv:nlin/0006043},
year = {2007}
}
备注
35 pages, 14 pages