Originaltitel:
Cellular Automaton Modeling of Biological Pattern Formation: Characterization, Examples, and Analysis
Inhalt des Buches:
Dieser Text untersucht die Verwendung von zellulären Automaten bei der Modellierung der Musterbildung in biologischen Systemen. Es werden mehrere mathematische Modellierungsansätze mit zellulären Automaten beschrieben, die zur Untersuchung der Dynamik interagierender Zellsysteme sowohl in der Simulation als auch in der Praxis verwendet werden können. Neu in dieser Ausgabe sind Kapitel über Zellmigration, Gewebeentwicklung und Krebsdynamik sowie aktualisierte Referenzen und neue Vorschläge für Forschungsthemen, die die rasante Entwicklung auf diesem Gebiet widerspiegeln.
Das Buch beginnt mit einer Einführung in die musterbildenden Prinzipien in der Biologie und die verschiedenen mathematischen Modellierungstechniken, die zu ihrer Analyse verwendet werden können. Anschließend werden zelluläre Automatenmodelle im Detail für verschiedene Arten von zellulären Prozessen und Interaktionen diskutiert, darunter zufällige Bewegung, Zellmigration, adhäsive Zellinteraktion, Ausrichtung und zelluläres Schwärmen, Wachstumsprozesse, Pigmentzellmusterbildung, Gewebeentwicklung, Tumorwachstum und -invasion sowie Turing-Muster und erregbare Medien. Im letzten Kapitel diskutieren die Autoren kritisch die Möglichkeiten und Grenzen des zellulären Automatenansatzes bei der Modellierung verschiedener biologischer Anwendungen sowie zukünftige Forschungsrichtungen. Im gesamten Buch werden Vorschläge für Forschungsprojekte gegeben, um eine zusätzliche Beschäftigung mit dem Material zu fördern, und ein begleitender Simulator steht den Lesern zur Verfügung, um ihre eigenen Simulationen mit mehreren der im Text behandelten Modelle durchzuführen. Der Text enthält QR-Codes für den einfachen Zugang zum Simulator.
Mit seiner leicht verständlichen Darstellung und seinem interdisziplinären Ansatz eignet sich Cellular Automaton Modeling of Biological Pattern Formation für Studenten und fortgeschrittene Studenten der mathematischen Biologie, der biologischen Modellierung und der biologischen Datenverarbeitung. Es ist auch ein wertvolles Hilfsmittel für Forscher und Praktiker in den Bereichen angewandte Mathematik, mathematische Biologie, Computerphysik, Bioingenieurwesen und Informatik. LOB FÜR DIE ERSTE AUSGABE.
" Ein idealer Leitfaden für jemanden mit einem mathematischen oder physikalischen Hintergrund, um mit der biologischen Modellierung zu beginnen. Es ist auch ein ausgezeichneter Leitfaden für erfahrene Modellierer, um ihre Methoden zur Analyse von Simulationsergebnissen zu erneuern und zu verbessern." --Mathematical Reviews.
Weitere Daten des Buches:
| ISBN: | 9781489979780 |
| Autor: | |
| Verlag: | |
| Einband: | Hardcover |
| Erscheinungsjahr: | 2018 |
| Seitenzahl: | 464 |
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