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1.
基于哺乳动物生理振子模型,构造了相应的介观随机模型,研究了该系统中内噪声对基因振荡的影响.结果发现通过内噪声随机共振的机制,随机的基因振荡可以在最佳内噪声水平处达到最佳状态.同时,还发现存在一个中间的系统尺度使得随机模型表现出比确定性模型更宽的有效振荡区域,这说明了内噪声增强了体系的鲁帮性.讨论了这些效应可能的生理意义.  相似文献
2.
对延迟基因开关体系的稳定性及转变动力学进行了系统的研究.通过前向流采样及延迟随机模拟方法,获得了相空间稳态分布、转变路径和速率以及转变态系综的分布等信息.数值结果表明,基因开关体系中的延迟会减小稳态之间的间距,增大体系在转变态的布居.此外,转变速率也会随着延迟时间的增大单调增加,这些现象都说明延迟会削弱双稳基因开关体系的稳定性.转变路径由两种转录因子蛋白质的总的粒子数的差和操纵子位点的状态来描述,对转变路径的数值分析表明转录和翻译过程导致的延迟会显著影响转变动力学.特别是对于转变态系综而言,操纵子结合两种不同二聚体概率的差异随着延迟时间的增加逐渐加大.  相似文献
3.
研究了电路耦合作用对逻辑随机共振现象以及逻辑门器件稳定性的影响.相对于单个的逻辑门电路,耦合的逻辑门器件可以在更宽的噪声范围内都保持逻辑运算的准确性,即耦合作用可以增强逻辑随机共振现象.此外,这种增强效应随着耦合体系尺度的增大而增大,但是当体系尺度达到一定程度时,这种增强作用达到一个稳定值.最后还考察了耦合强度的影响,发现随着耦合强度的增加,逻辑门器件可以保持逻辑运算准确性所对应的噪声区间非单调地改变,表现出一种共振的行为.  相似文献
4.
研究了二维的动力学伊辛模型在一个具有偏向的振荡外场中的成核过程,主要关注成核时间与外场振荡周期ω的关系.随着ω的变化,成核时间出现最小值,最小的成核时间对应的平均临界核的大小也是最小的,这表明存在一个最佳的振荡频率,相比较于一个确定的外场,它更有利于成核.同时还研究了外场的初始相位的影响.  相似文献
5.
将一种有效的粗粒化的动力学蒙特卡罗(KMC)方法用于加速模拟二维格气布鲁塞尔体系中的振荡行为.这种方法是将微观网格合并得到粗粒化的网格,并在该粗粒化网格上按粗粒化的反应速率执行KMC,即粗粒化的KMC.数值结果表明,由于非线性三分子反应导致的相邻元胞之间的关联是不能忽略的.通过正确的考虑这一边界效应,引入了所谓的b-LMF方法.大量的数据表明,只要体系的扩散系数不是很小,b-LMF方法能够很好的重现体系的振荡行为.另外,发现该方法所得的结果与KMC的偏离在合适的粗粒化尺度下存在一个接近于0的极小值,这一粗  相似文献
6.
The diffusion of nanoparticles immersed in semidilute polymer solutions is investigated by a hybrid mesoscopic multiparticle collision dynamics method. Effects of polymer concentration and hydrodynamic interactions among polymer monomers are focused. Extensive simulations show that the dependence of diffusion coefficient D on the polymer concentration c agrees with Phillies equation D-exp (-αcδ) with a scaling exponent δ≈0.97 which coincides with the experimental one in literature. For increasing nanoparticle size, the scaling prefactor α increases monotonically while the scaling exponent always keeps fixed. Moreover, we also study the diffusion of nanoparticle without hydrodynamic interactions and find that mobility of the nanoparticle slows down, and the scaling exponent is obviously different from the one in experiments, implying that hydrodynamic interactions play a crucial role in the diffusion of a nanoparticle in semidilute polymer solutions.  相似文献
7.
利用延迟随机模拟方法,研究了时间延迟τ对一种基因开关体系中多稳性质的影响.这种基因开关体系在不存在时间延迟时,依据转录因子结合速率?的不同,可以表现出蛋白质高表达态、低表达态 以及高低表达共存态等多稳特性.研究发现,时间延迟可以抑制共存态中的一种表达态从而实现到另一种表达态的转变.通过计算α-τ参数空间的相图,进一步揭示了随着延迟时间的增加,共存态的参数区间会显著缩小;当延迟时间大于某个三相点时,共存态消失;高和低表达态可不通过共存态实现直接转变.  相似文献
8.
应用化学主方程和线性涨落近似方法,重点研究了前馈环路(FFL)对外界输入弱信号的响应,特别考察了它的涨落共振现象.研究发现Z基因的FR行为很大程度上依赖于FFL的协同性:协同FFL中Z的FR曲线呈明显的单峰,而非协同FFL中该曲线出现明显双峰.由于振荡信号常常在实际应用中用来探测网络的调控结构,因此可以利用涨落共振曲线的定性差别来区分FFL网络的性能.  相似文献
9.
用理论和模拟相结合的方法研究了Pt(110)面上CO催化氧化体系中由化学反应随机性所导致的内涨落和参量扰动带来的外涨落对其速率振荡过程的影响,重点考察了内涨落和外涨落的相互作用.在体系的确定性Hopf分岔点附近区域,噪声可以诱导产生随机振荡,其信噪比随噪声强度的变化会出现极大值,即发生了相干共振.运用随机范式理论,研究发现体系的相干共振行为依赖于一\有效噪声",其强度是内涨落和外涨落的加权和.研究结果表明,在内外噪声强度的参数平面内,随机振荡的信噪比呈现屋脊形,太大的内涨落或外涨落条件下相干共振都不能发生.数值模拟的结果和理论分析符合得很好.  相似文献
10.
通过研究发现,内噪声对细胞内钙振荡是有影响的,当体系处于由确定性方程所确定的稳定区域时,如果考虑内噪声的作用,就会有随机的钙振荡发生. 并且这种振荡的行为随着体系尺度的变化出现两个最大值,表明了尺度共振现象的发生. 这种行为是与体系的Canard现象密切相关的. 最佳的体系尺度与真实的细胞体积是相吻合的,并且这种吻合基本不随控制参数的改变而改变.  相似文献
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