基于Petri網(wǎng)和SBML的可視化生物建模語言的研究.pdf

1、隨著后基因時(shí)代的到來，生物過程的模擬已經(jīng)顯示出了越來越重要的作用，它有力地支持了生物學(xué)家以及其他研究人員在醫(yī)學(xué)和制藥等相關(guān)領(lǐng)域的研究。但是在生物過程模擬的研究中，如何直觀有效地表達(dá)出復(fù)雜的生物模型卻是一個(gè)困難的問題，也是目前研究的焦點(diǎn)之一。另一方面，生物技術(shù)的不斷發(fā)展導(dǎo)致了更大更復(fù)雜的生物模型，這樣如何能讓模型可以在不同的用戶及軟件平臺(tái)間實(shí)現(xiàn)共享，評(píng)價(jià)和合作就變得十分重要。
　　首先，Petri網(wǎng)以其直觀的圖形表示和卓越的數(shù)學(xué)分析

2、能力，在生物建模領(lǐng)域逐漸顯示出了它的優(yōu)勢(shì)。本文在分析了以往Petri網(wǎng)的圖文法的不足的基礎(chǔ)上，利用Petri網(wǎng)的特點(diǎn)，又結(jié)合了它在生物領(lǐng)域建模的相關(guān)知識(shí)，編寫了Petri網(wǎng)的可視化文法，從而定義了一種可視化語言。其次，為了解決模型間的共享，科學(xué)家們提出了系統(tǒng)生物信息的交互標(biāo)準(zhǔn)SBML（System Biology Mark-up Language），但由于SBML的本質(zhì)是一種XML語言，文法繁瑣，新手不易操作，因此本文將其可視化，使用戶

3、可以簡(jiǎn)便和直觀的來操作SBML語言。
　　本文實(shí)現(xiàn)了Petri網(wǎng)和SBML之間的轉(zhuǎn)換，以往的兩種形式的轉(zhuǎn)化都是從文本語言處理的角度上實(shí)現(xiàn)的，而本文是從兩種可視化語言的圖文法的角度上進(jìn)行的，它具有兩點(diǎn)好處：
　　1）基于文法轉(zhuǎn)化的過程可以方便的實(shí)現(xiàn)兩種對(duì)象之間的雙向轉(zhuǎn)換。
　　2）可以從理論上對(duì)規(guī)約的時(shí)間復(fù)雜度進(jìn)行分析。
　　對(duì)于圖文法規(guī)約的最大問題是當(dāng)一個(gè)圖中存在大規(guī)模的節(jié)點(diǎn)和邊時(shí)，規(guī)約的過程呈現(xiàn)出指數(shù)級(jí)的時(shí)間復(fù)