Modelarea cu automate celulare a formării modelelor biologice: Caracterizare, exemple și analiză

Titlul original:

Cellular Automaton Modeling of Biological Pattern Formation: Characterization, Examples, and Analysis

Conținutul cărții:

Acest text explorează utilizarea automatelor celulare în modelarea formării modelelor în sistemele biologice. Acesta descrie mai multe abordări de modelare matematică care utilizează automate celulare ce pot fi utilizate pentru a studia dinamica sistemelor celulare care interacționează atât în simulare, cât și în practică. Nou în această ediție sunt capitolele care acoperă migrația celulară, dezvoltarea țesuturilor și dinamica cancerului, precum și referințe actualizate și sugestii de noi teme de cercetare care reflectă dezvoltarea rapidă a domeniului.

Cartea începe cu o introducere a principiilor de formare a modelelor în biologie și a diferitelor tehnici de modelare matematică care pot fi utilizate pentru a le analiza. Modelele automatelor celulare sunt apoi discutate în detaliu pentru diferite tipuri de procese și interacțiuni celulare, inclusiv mișcarea aleatorie, migrația celulară, interacțiunea celulelor adezive, alinierea și roiurile celulare, procesele de creștere, formarea modelelor celulelor pigmentare, dezvoltarea țesuturilor, creșterea și invazia tumorală și modelele de tip Turing și mediile excitabile. În capitolul final, autorii discută critic posibilitățile și limitările abordării automatelor celulare în modelarea diferitelor aplicații biologice, împreună cu direcțiile viitoare de cercetare. Sugestii pentru proiecte de cercetare sunt furnizate pe parcursul cărții pentru a încuraja implicarea suplimentară în material, iar un simulator însoțitor este disponibil pentru ca cititorii să efectueze propriile simulări pe mai multe dintre modelele acoperite în text. În text sunt incluse coduri QR pentru acces ușor la simulator.

Cu prezentarea sa accesibilă și abordarea interdisciplinară, Cellular Automaton Modeling of Biological Pattern Formation este potrivită pentru studenții absolvenți și studenți avansați în biologie matematică, modelare biologică și calcul biologic. Va fi, de asemenea, o resursă valoroasă pentru cercetători și practicieni în matematică aplicată, biologie matematică, fizică computațională, bioinginerie și informatică. LAUDE PENTRU PRIMA EDIȚIE.

" Un ghid ideal pentru ca cineva cu o pregătire matematică sau fizică să înceapă să exploreze modelarea biologică. În mod important, acesta va servi, de asemenea, ca un ghid excelent pentru modelatorii experimentați pentru a inova și a-și îmbunătăți metodologiile de analiză a rezultatelor simulării." --Mathematical Reviews.