Моделирование самоорганизации в системе миксамеб с помощью подвижных конечных автоматов. Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2015тезисы доклада

Работа с тезисами доклада


[1] Кручинин И. В. Моделирование самоорганизации в системе миксамеб с помощью подвижных конечных автоматов. Материалы Международного молодежного научного форума ЛОМОНОСОВ-2015 // Электронный ресурс] — М.: МАКС Пресс. — 2015. Объект моделирования: Dictyostelium discoideum (диктиостелиум) — клеточный слизевик, относящийся к типу Mycetozoa. В природе D. discoideum обитает в почве и подстилке (влажном листовом опаде). Одиночные амёбы D. discoideum питаются в основном бактериями. Распространён D. discoideum в смешанных и широколиственных лесах умеренного пояса. Если пищи не хватает, амёбы слипаются вместе и мигрируют туда, где среда благоприятнее. Там они распадаются на отдельные клетки. Перед миграцией амёбы не съедают все доступные бактерии, а берут с собой их запасы. На новом месте они рассеивают их, создавая запасы пищи. Конечный автомат — абстрактный автомат, число возможных состояний которого конечно. Результат работы автомата определяется по его конечному состоянию. Конечный автомат начинает работу в некотором состоянии, считывая по одному символу входной цепочки. Считанный символ переводит автомат в новое состояние в соответствии с функцией переходов. Общая цель работы: исследование роли автоволновых процессов в самоорганизации и динамике взаимодействующих популяций миксамеб и бактерий. Конкретные задачи: адаптация теории подвижных конечных автоматов для моделирования хемотаксиса, построение адекватной дискретной модели автоволновой самоорганизации диктиостелиума. Результаты: 1. На основе теории конечных автоматов построен алгоритм для описания поведения популяции миксамеб диктиостелиум, учитывающий конкретные данные по чувствительности миксамеб к сигнальному веществу (цАМФ), латентному периоду, скорости секреции цАМФ, скорости его диффузии и скорости передвижения миксамеб. Алгоритм реализован в среде Matlab. 2. Получены предварительные оценки режимов поведения популяции миксамеб при невозобновляемых ресурсах до стадии агрегации, свидетельствующие об автоволновом характере самоорганизации диктиостелиума. Модель позволяет описать поведение популяции миксамеб с учетом возобновляемости ресурсов, т.е. учесть взаимодействие популяций миксамеб и бактерий, а также возможность формирования макроцисты с учетом трех полов диктиостелиума и ее роли в расселении слизевика. Предполагается также, что при некоторой ее модификации удастся описать клеточную дифференцировку при формировании слизня и динамику численности взаимодействующих популяций миксамеб и бактерий с учетом переноса бактерий слизнем.

Публикация в формате сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл скрыть