网络系统对非预期交互的鲁棒性及其在工程基因电路中的应用
系统与控制
2020-09-10 v1 系统与控制
分子网络
摘要
网络动态系统由通过规定交互互联的子系统组成。然而，在许多工程应用中，一个子系统也可通过“非预期”交互影响其他子系统，从而显著妨碍预期网络的行为。尽管非预期交互可建模为子系统的扰动输入，这些扰动依赖于网络的状态。因此，各孤立子系统的扰动衰减特性本身不足以确保网络行为对非预期交互具有鲁棒性。在本文中，我们给出关于子系统动态和交互映射的充分条件，使得网络行为对非预期交互鲁棒。这些条件要求每个子系统衰减恒定外部扰动、是单调或“近单调”的、非预期交互映射是单调的，且规定交互映射不包含反馈回路。我们应用该结果指导资源受限基因电路的设计。更一般地，我们的结果给出了构成子系统的鲁棒性足以保证网络对非预期交互鲁棒的条件。
引用
@article{arxiv.2009.04098,
title = {Robustness of networked systems to unintended interactions with application to engineered genetic circuits},
author = {Yili Qian and Domitilla Del Vecchio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.04098},
year = {2020}
}