XPPAUT在系统生物学中的应用  

The application of XPPAUT in Systems Biology

作　　者：孔维旺 易奇志[1] 

机构地区：[1]江西师范大学数学与信息科学学院,江西南昌330022

出　　处：《计算机与应用化学》2015年第8期938-944,共7页Computers and Applied Chemistry

基　　金：国家自然科学基金资助项目(91230204;30973980;61563021);江西省自然科学基金(2014BAB201012);江西省教育厅科研计划项目(GJJ13218);江西省高等学校省级教改课题(JXGJ-12-2-17);江西师范大学博士启动基金(4166);江西师范大学科研项目(3029)

摘　　要：XPPAUT具有卓越高效的计算能力与强大的图形表达能力,尤其在分叉分析方面独具优势,在系统生物学的研究中发挥着重要的作用。本文介绍了XPPAUT的基本知识,通过剖析系统生物学中四类典型的运算问题,如:求随机生物系统的数值解、相平面分析、分叉分析和模拟网络模体的信息处理功能,详细说明了XPPAUT在计算及绘图方面的应用。这将有助于读者深入了解XPPAUT的功能,掌握使用XPPAUT分析研究动力系统的方法。研究表明,XPPAUT计算功能强大,易于编程、理解和应用,是系统生物学研究不可缺少的一个工具。XPPAUT plays an important role in the research of Systems Biology because it has excellent and efficient computational competence and powerful graphic capacity, especially the unique advantages in the bifurcation analysis. In this paper, the basic knowledge of XPPAUT is introduced and the application of XPPAUT in calculation and plotting is illuminated in detail by analyzing four kinds of typical problems in Systems Biology, including numerically solving a stochastic biological system, phase plane analysis, bifurcation analysis and modeling the function of information processing of network motif, which will be helpful for readers to gain deep knowledge about the functions of XPPAUT and master the methods of analyzing and investigating dynamical systems by XPPAUT. The research indicates that XPPAUT has so powerful computing function and can be so easily programmed, understood and applied that it becomes an indispensable tool to research Systems Biology.

关 键 词：XPPAUT 系统生物学 分叉分析 相平面分析 

分 类 号：TP319[自动化与计算机技术—计算机软件与理论] O245[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]