排列熵、多尺度熵与修正多尺度熵：低高感染水平细胞内病毒反应动力学的自然复杂性
其他定量生物学
2017-03-29 v4
摘要
病毒性传染病（如HIV病毒增长）引起重要的健康问题。研究细胞内病毒过程可帮助我们开发药物并理解在增长过程中降低HIV病毒的药物剂量。已采用动力学蒙特卡洛模拟来求解关于细胞内病毒反应动力学的主方程。发现了平衡时间与模板初始种群之间的标度关系为幂律，其中N为模板物种初始种群数量，平衡时间，a = 163.1，b = -0.1429。随机动力学表明，增加模板初始种群会减少平衡时间。在动力学过程中，考虑了低、中、高感染水平下细胞内病毒动力学反应的熵产生。针对细胞内反应动力学中的三种物种（基因组、结构蛋白和模板）计算了排列熵、多尺度和修正多尺度熵。我们的结果表明，细胞内反应动力学过程中噪声的存在会改变上述三种物种的排列熵顺序。此外，针对所述模型计算了多尺度熵，其顺序如下：模板 > 结构蛋白 > 基因组。在高感染水平细胞内病毒动力学中，排列熵结果对排列阶数的依赖性变小。在细胞内反应动力学的短时间尺度下，排列熵的收敛出现在中等排列阶数值处。在细胞内动力学的大时间尺度下，排列熵随排列阶数n呈标度关系。
引用
@article{arxiv.1607.06824,
title = {Permutation, Multiscale and Modified Multiscale Entropies a Natural Complexity for Low-High Infection Level Intracellular Viral Reaction Kinetics},
author = {Fariborz Taherkhani and Farid Taherkhani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.06824},
year = {2017}
}