虛擬細(xì)胞中化學(xué)反應(yīng)定量計(jì)算的方法與算法的研究.pdf

1、虛擬細(xì)胞是在計(jì)算機(jī)上模擬真實(shí)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成、生命活動(dòng)的動(dòng)力學(xué)行為和生命現(xiàn)象。虛擬細(xì)胞的發(fā)展雖然只有十幾年的歷史，但是它對(duì)疾病防治、科學(xué)研究、社會(huì)生活等方面的影響已經(jīng)開始顯露。作為虛擬細(xì)胞核心部分的化學(xué)反應(yīng)定量計(jì)算，其速度與精度直接影響著模擬效果的好壞。
　　本文的前面詳細(xì)的討論了虛擬細(xì)胞中化學(xué)反應(yīng)定量計(jì)算的確定型算法和隨機(jī)型算法。傳統(tǒng)的確定型算法是單純地應(yīng)用質(zhì)量作用定律計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的速度，經(jīng)過我們改進(jìn)后的確定型算法還可以通過

2、選擇不同參數(shù),用米氏方程、原鹽效應(yīng)方程等適用于特定條件下公式來進(jìn)行運(yùn)算，增加了計(jì)算的精度。并在反應(yīng)物的數(shù)量不足時(shí)，進(jìn)行了按反應(yīng)速度進(jìn)行分配的策略，而不是簡(jiǎn)單地把反應(yīng)物數(shù)量不足的化學(xué)反應(yīng)通道關(guān)閉。由于隨機(jī)型算法對(duì)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器有較大的依賴，在論述隨機(jī)型算法時(shí)介紹了隨機(jī)型算法中用到各種隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器的實(shí)現(xiàn)方法。非精確隨機(jī)型算法有其苛刻的適用條件。傳統(tǒng)的非精確隨機(jī)型算法在計(jì)算τ值時(shí)，只給出了τ值的上限。當(dāng)計(jì)算出的τ值較小時(shí)，非精確隨機(jī)型算法的速度

3、會(huì)很慢，甚至出現(xiàn)誤差。本文提出了對(duì)非精確算法的改進(jìn)，給出了非精確隨機(jī)算法τ值的下限公式，并對(duì)其越下限情況作出了處理。
　　由于確定型算法計(jì)算速度快但精度不高且只適用于濃度較高的化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算，而隨機(jī)型算法雖然計(jì)算精度高但速度慢，對(duì)于一個(gè)大型復(fù)雜的系統(tǒng)需要綜合確定型算法和隨機(jī)型算法來分別發(fā)揮他們的優(yōu)勢(shì)?；旌闲退惴ㄕ窃谶@樣的思路下被提出的。但是由于隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生改變使靜態(tài)分組混合型算法最初對(duì)化學(xué)反應(yīng)通道的分組不能適