本书主要研究外部非高斯Lévy噪声激励对基因开关合成网络系统的影响及其引起的随机共振动力学问题。在稳定性研究的基础上,研究了非高斯Lévy噪声引起的系统状态变化、状态切换、首次穿越、随机共振等现象,如经典随机共振、相干共振、逻辑随机共振、逻辑门切换等动力学行为,并建立起基因开关合成网络系统的状态切换、相干共振和逻辑随机共振的信息论度量方法。本书系作者国家自然科学基金项目主要研究成果的总结,可以供随机动力学等领域的研究人员及高校相关专业的师生参考。
本书系作者国家自然科学基金项目主要研究成果的总结,可以供随机动力学等领域的研究人员及高校相关专业的师生参考。
作者主要从事应用概率统计与随机动力系统方向的研究。发表学术十余篇高水平学术论文,分别发表在Top期刊《Nonlinear Dynamics》、《Chaos, Solitons & Fractals》、《Chaos》和《Plos One》等上,2019年入选陕西高校第三批"青年杰出人才支持计划”,被引次数达100余次并为多个期刊审稿人。2017年入选宁夏回族自治区"宁夏青年科技人才托举工程”计划。同时,主持在研2项国家自然科学基金,其中青年项目和面上项目各1项。主持在研1项中国(西安)丝绸之路研究院一般项目,主持完成1项北方民族大学科研项目,参与完成3项国家自然科学基金面上项目、地区项目和青年项目,参与在研2项国家自然科学基金面上项目,参与完成国家民族人才支持计划项目,参与多项宁夏省部级项目,且参与2018年和2019年陕西省消费环境等大型调研活动。
版权页
前言
第1章 绪论
1.1 基因开关合成网络系统的随机共振动力学研究背景及意义
1.2 基因开关合成网络系统的随机共振动力学研究现状
1.2.1 随机共振动力学的发展现状
1.2.2 随机共振动力学的实际应用
1.2.3 基因开关合成网络系统的研究现状
本章参考文献
第2章 随机共振动力学研究预备知识
2.1 高斯噪声的定义和生成算法[1,2]
2.1.1 高斯白噪声的定义
2.1.2 高斯白噪声的生成算法
2.2 非高斯Lévy噪声的定义和生成算法
2.2.1 非高斯Lévy噪声的定义
2.2.2 非高斯Lévy噪声的生成算法[12,13]
2.3 随机共振动力学的主要度量方法
2.3.1 信噪比度量方法
2.3.2 信息熵理论度量方法
2.3.3 互相关理论度量方法
2.3.4 逻辑驱动理论度量方法
2.4 随机共振动力学主要研究内容
2.4.1 随机响应
2.4.2 随机稳定性
2.4.3 首次穿越
2.4.4 随机共振
本章参考文献
第3章 基因开关合成网络系统的状态分析
3.1 基因开关合成网络系统动力学模型的建立
3.2 基因开关合成网络系统的随机环境
3.3 基因开关合成网络系统的稳定状态分析
3.4 Lévy噪声诱导的基因开关合成网络系统的稳定状态分析
本章小结
本章参考文献
第4章 基因开关合成网络系统的状态切换和首次穿越时间
4.1 Lévy噪声诱导的基因开关合成网络系统
4.2 Lévy噪声诱导的基因开关合成网络系统的状态切换
4.2.1 Lévy噪声诱导的基因开关合成网络系统的连贯切换
4.2.2 Lévy噪声诱导的基因开关合成网络系统的开关切换
4.3 Lévy噪声诱导的基因开关合成网络系统的首次穿越时间
本章小结
本章参考文献
第5章 基因开关合成网络系统的经典随机共振
5.1 Lévy噪声与周期信号诱导的基因开关合成网络系统
5.2 Lévy噪声与周期信号诱导的基因开关合成网络系统状态的动态变化
5.3 Lévy噪声与周期信号诱导的基因开关合成网络系统的信噪比
本章小结
本章参考文献
第6章 基因开关合成网络系统的相干共振
6.1 基因开关合成网络系统相干共振的信息论度量方法
6.2 Lévy噪声诱导的基因开关合成网络系统的信息量和相干共振
6.2.1 蛋白质浓度状态切换过程
6.2.2 状态切换过程的切换比率
6.2.3 状态切换过程的噪声熵
6.2.4 状态切换过程的信道容量
本章小结
本章参考文献
第7章 基因开关合成网络系统的逻辑随机共振
7.1 Lévy噪声与逻辑周期信号诱导的基因开关合成网络系统
7.2 基因开关合成网络系统逻辑随机共振的信息论度量方法
7.2.1 基因开关合成网络系统的逻辑操作
7.2.2 误码率、噪声熵和互信息量
7.3 Lévy噪声与逻辑周期信号诱导的基因开关合成网络系统的信息量和逻辑随机共振
7.3.1 逻辑信息传输及其误码率
7.3.2 逻辑信息传输的噪声熵
7.3.3 逻辑信息传输的互信息量
7.3.4 逻辑信息传输的互信息量的同步方差
7.4 Lévy噪声与逻辑周期信号诱导的基因开关合成网络系统的逻辑随机共振和逻辑门切换
7.4.1 逻辑信息传输能力及逻辑门切换
7.4.2 实现的逻辑门下逻辑信息传输的驱动成功率
7.4.3 信息存储及存储逻辑操作
本章小结
本章参考文献