《隨機非線性系統的辨識及基因調控網路建模》是依託中國科學院數學與系統科學研究院，由趙文虓擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：隨機非線性系統的辨識及基因調控網路建模
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙文虓
- 依託單位：中國科學院數學與系統科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
非線性系統辨識是目前自動控制領域的研究熱點，基因調控網路建模是系統生物學領域的前沿課題。本項目將研究隨機非線性系統的辨識以及基因調控網路建模中的若干問題，包括：(1)研究帶外源輸入的非線性自回歸系統(Nonlinear ARX System)以及帶外源輸入的分片仿射自回歸系統(Piecewise Affine ARX System)的辨識，重點研究辨識算法的構造及其遞推實現，算法的收斂性分析，不同辨識算法的性質比較；(2)結合第一項課題中的理論成果，研究具有開關特性的動態基因調控網路的辨識，以大腸桿菌碳缺乏回響基因調控網路和枯草桿菌合成枯草菌素基因調控網路為例，並進行數值模擬；探索對具有開關特性的動態基因調控網路辨識的一般理論框架。本項研究是對系統辨識理論的深入和發展；同時，將系統辨識理論與基因調控網路建模相結合，具有鮮明的特色和實際套用價值。
結題摘要
非線性系統辨識是目前自動控制領域的研究熱點，網路建模是各學科交叉領域的前沿課題。本項目按照項目計畫展開研究，具體包括：針對帶外源輸入的非線性自回歸系統(Nonlinear ARX System)，給出了遞推的局部最小二乘算法、建立了相關的理論基礎，給出了系統階及變數選擇的算法、並證明了強一致性，給出了幾類典型隨機非線性系統遞推辨識的統一研究架構；針對帶外源輸入的分片仿射自回歸系統(Piecewise Affine ARX System)，給出了各個子模態參數的遞推強一致估計；針對一類以基因調控網路為背景的辨識問題，從理論上研究了可辨識性、給出遞推算法並證明了強一致性，針對網路PageRank的分散式隨機化算法，證明了強一致性並得到了收斂速度；合作完成一本專著，系統總結了項目負責人及合作者近年來在隨機系統遞推辨識方面的方法和成果，已在國外出版。本項目共發表SCI論文7篇，其中3篇以長論文形式在自動控制高影響力的學術期刊《IEEE Trans. Automatic Control》、《Automatica》發表，獲WCICA 2012、CCC 2013等有影響力的國內外學術會議最佳論文獎，出版專著一本。
