布爾網路控制問題的研究

布爾網路是系統生物學的重要模型，它因為具有簡單的結構和抽象的描述方法，引起了基因研究人員的廣泛關注。目前布爾網路模型已經套用於生物學、博弈理論、信息科學等眾多領域。

基本介紹

• 書名：布爾網路控制問題的研究
• 作者： 高博
• ISBN：978-7-5635-4736-4
• 定價：￥20.00
• 出版時間：2016-05-12
• 版次：1-1

內容簡介

布爾網路是系統生物學的重要模型，它因為具有簡單的結構和抽象的描述方法，引起了基因研究人員的廣泛關注。目前布爾網路模型已經套用於生物學、博弈理論、信息科學等眾多領域。本書介紹了布爾網路的概念、網路狀態演化的規律和近年來以半張量積為工具在布爾網路控制領域取得的成果：首先介紹了系統生物學的發展歷程和研究現狀、基因調控網路的概念、半張量積的概念與數學性質和使用半張量積進行布爾網路狀態空間描述的方法；其次, 介紹了布爾網路吸引子的生物學意義，研究了吸引子單點、多點調控的方法，吸引子的魯棒性評測的問題和具有脈衝擾動的布爾網路狀態描述問題；最後，介紹了將布爾網路模型套用於序列密碼器件研究所取得的成果。

目錄

布爾網路控制問題的研究

目 錄

目 錄

第1章 布爾網路簡介1

1.1 系統生物學1

1.1.1 系統生物學發展綜述1

1.1.2 系統生物學的概念2

1.2 基因調控網路3

1.2.1 基因調控的概念3

1.2.2 基因調控網路的特性4

1.2.3 基因調控網路的數學模型5

1.3 布爾網路研究綜述9

1.3.1 布爾網路的狀態描述9

1.3.2 基於半張量積的布爾網路研究10

1.4 本書符號說明11

參考文獻13

第2章 半張量積與布爾網路狀態分析22

2.1 半張量積的概念22

2.2 半張量積的計算方法23

2.3 邏輯運算的矩陣表達25

2.4 布爾網路的狀態描述26

2.4.1 L矩陣的求解27

2.4.2 求解布爾網路的吸引子30

2.4.3 布爾網路狀態空間描述31

2.5 實驗仿真33

參考文獻35

第3章 布爾網路的吸引子調控問題38

3.1 吸引子調控的套用背景38

3.2 單點調控問題39

3.2.1 有效輸入的判別39

3.2.2 吸引子調控40

3.2.3 實驗仿真42

3.3 多點調控問題48

3.4 布爾網路吸引子魯棒性的評測50

3.4.1 研究背景50

3.4.2 模型與方法51

3.4.3 實驗仿真53

參考文獻55

第4章 具有擾動的布爾網路狀態研究59

4.1 具有脈衝擾動的布爾網路的套用背景59

4.2 脈衝擾動的布爾網路的狀態描述60

4.2.1 確定輸入下狀態分析60

4.2.2 未知擾動序列的狀態分析61

4.2.3 實驗仿真64

4.3 周期脈衝擾動的布爾網路的狀態分析65

4.3.1 無效輸入的判別66

4.3.2 周期輸入的狀態空間描述67

4.3.3 實驗仿真69

參考文獻76

第5章 布爾網路模型在序列密碼研究中的套用79

5.1 密碼學基礎79

5.2 序列密碼概述80

5.2.1 序列密碼的設計81

5.2.2 序列密碼的器件83

5.3 NFSR簡介84

5.4 基於布爾網路模型的NFSR周期研究86

5.4.1 NFSR狀態空間分析87

5.4.2 周期輸入下狀態空間的描述88

5.4.3 級聯NFSR的周期研究91

5.4.4 NFSR評測矩陣95

5.5 實驗仿真98

5.5.1 Grain型算法的周期分析98

5.5.2 NFSR串聯的周期分析102

參考文獻105

後記111