在布爾網路中加入外部輸入和系統輸出後，得到布爾控制網路。布爾控制網路自提出之後很快成為生物學家和控制理論專家討論的熱點。布爾控制網路不僅對理論問題的研究具有重要意義，而且對某些基因疾病的診斷和治療、藥劑的配製及癌細胞擴散的調控和抑制等實際問題也具有關鍵的指導意義。
基本介紹
- 中文名：布爾控制網
- 外文名：boolean Control network
- 縮寫：BCN
- 套用領域：系統生物學、布爾動力學系統
- 更新函式：布爾邏輯函式
- 取值範圍：0或者1
定義,性質,套用,
定義
隨著系統生物學的快速發展，布爾動態模型作為分析基因間相互作用的有效工具，迅速成為系統生物學家們研究的熱點問題。由於布爾控制網路可較好的模擬基因調控網路，因而布爾控制網路的研究在系統生物學領域和控制科學領域引起了廣泛的關注。
近年來，程代展及其團隊提出了矩陣半張量積運算，這為布爾控制網路的研究提供了新的理論工具。運用矩陣半張量積，布爾控制網路的邏輯動態方程轉化為雙線性方程，這大大推動了布爾控制網路的發展。
布爾控制網路代數表示
令
，
。
布爾控制網路的線性表示如下
性質
一、布爾網路的能控及能觀性研究
1、布爾控制網路能控性
對於一個布爾控制網，給定初始狀態
和目標狀態
, 被稱為是從
可以可控制的（經s步）使用確定的輸入結構圖
，如果我們可以找到
(和 )，使得
並且
對於固定的
。
2、布爾控制網路能觀性
布爾控制網路是可觀測的，如果任何初始狀態x0至少存在一個布爾值控制序列，使得可以通過輸出序列確定初始狀態。
文獻最先提出了布爾控制網路能控性和能觀性的定義。隨後，文獻用輸入－狀態關聯矩陣的方法研究了布爾網路的能控性和能觀性。基於，各種類型布爾控制網路的能控性和能觀性被討論，包括：狀態受限布爾控制網路，機率布爾控制網路，切換布爾控制網路，髙階布爾控制網路，奇異布爾控制網路[，時滯布爾控制網路。
二、布爾網路的局限性
由於絕大多數布爾控制網路都不具有樹形結構，而且對大多數基因調控網路而言，過多的忽略基因會嚴重影響估計值的精度，因而這些方法都具有局限性。所以，在研究布爾網路模型時，如何尋找有效的方法來降低算法的複雜度仍然是一個具有挑戰性的問題。
套用
布爾控制網路的套用。布爾控制網路代數表達式的提出為許多問題的研究提供了新的方法，例如：符號動力學，演化博弈，移位暫存器的奇異性，奇異布爾控制網路，染色問題，辨識問題，模糊線性規劃問題，有限自動機，電路檢測等。
