具有時(shí)變時(shí)滯的隨機(jī)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的建模及H∞控制研究.pdf

1、隨著計(jì)算科學(xué)與信息技術(shù)的進(jìn)步，基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)在過(guò)去數(shù)十年里得到了廣泛的關(guān)注和迅猛的發(fā)展，對(duì)探索生命機(jī)理和疾病起因、藥物設(shè)計(jì)等發(fā)揮了巨大作用。研究基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成及動(dòng)力學(xué)機(jī)制有著非常重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值，并已成為生命信息學(xué)和生物醫(yī)學(xué)中最具挑戰(zhàn)性的前沿課題之一。
　　 本文以非線性隨機(jī)理論和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，重點(diǎn)討論時(shí)滯、隨機(jī)干擾、非線性相互作用以及參數(shù)不確定性對(duì)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的影響，研究基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的建模以及控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題，

2、主要工作概述如下:
　　 首先，在對(duì)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的生物學(xué)機(jī)理進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，將固有物理化學(xué)反應(yīng)造成的內(nèi)部干擾看作依賴于狀態(tài)的隨機(jī)過(guò)程，并充分考慮網(wǎng)絡(luò)中外部噪聲、時(shí)變時(shí)滯、結(jié)構(gòu)不確定性及非線性作用等不可避免的因素，建立更能反映實(shí)際基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)微分方程模型。
　　 其次，針對(duì)具有時(shí)變時(shí)滯和隨機(jī)干擾的標(biāo)稱基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，基于Lyapunov穩(wěn)定性理論，考慮到時(shí)變時(shí)滯、時(shí)滯上下界以及它們的差之間的相互關(guān)系，應(yīng)用改進(jìn)型自

3、由權(quán)矩陣方法獲得基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的時(shí)滯相關(guān)有界實(shí)條件，然后利用不等式變換方法將H∞控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為線性矩陣不等式(LMI)求解問(wèn)題，提出一種有效的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)無(wú)記憶狀態(tài)反饋H∞控制器設(shè)計(jì)方法，并拓展得到相應(yīng)的時(shí)滯相關(guān)穩(wěn)定性判據(jù)。
　　 最后，針對(duì)具有時(shí)變時(shí)滯和隨機(jī)干擾的不確定基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建合適的Lyapunov-Krasovskii泛函，通過(guò)引入自由權(quán)矩陣，分別采用改進(jìn)的不等式變換方法和錐補(bǔ)償?shù)?CCL)方法討論基因調(diào)控網(wǎng)