电子细胞中的混沌与自组织

论文摘要

随着科技的进步以及人类对世界认识的加深，人们逐渐认识到自然界要比人类之前简单的对自然界的理解要复杂得多看似有序的事物其中却存在变异，看似杂乱无章的运动其中却暗藏规律，经过科学家们的艰辛探索，目前已经知道自然界中存在有混沌和自组织现象，它们是构成世界具有多样性同时又兼具统一性的重要原因电子细胞是对自然界中生命细胞的模拟，要使得模拟具有真实性，脱离不了对混沌和自组织现象的模拟本文先通过对混沌及自组织的学术背景进行描述，然后分别讨论电子细胞中Analog-Cell如何实现模拟混沌现象以及自组织现象本文将混沌映射随机数发生器与线性同余随机数发生器（LCG）进行组合，产生具有更好随机性能随机数分布更均匀的随机数发生器，在电子细胞Analog-Cell中使用该随机数发生器可以提供更好的随机性电子细胞Analog-Cell通过在系统内定义化学反应方程式来实现模拟自然界中自组织现象，本文中提出了一种包含14个反应方程式的算法，该算法可以实现在电子细胞Analog-Cell中自组织模拟真核细胞前体mRNA的剪接过程，并产生类似真实生物学结构的套索结构

论文目录

• 提要
• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 混沌理论
• 1.1.1 混沌理论的历史
• 1.1.2 混沌理论概述
• 1.1.3 混沌现象举例
• 1.2 自组织理论与人工生命
• 1.3 电子细胞简介
• 1.4 电子细胞中的混沌与自组织现象
• 1.5 本文的整体结构
• 第2章 电子细胞中的混沌系统
• 2.1 电子细胞与混沌理论
• 2.1.1 经典的混沌映射模型
• 2.2 伪随机数理论
• 2.2.1 线性同余法
• 2.2.2 移位寄存器法
• 2.2.3 组合随机数发生器的理论优点
• 2.3 基于混沌的组合随机数发生器
• 2.4 组合随机数发生器的统计验证
• 2.5 均匀概率随机数发生器在电子细胞中的应用
• 第3章 电子细胞中的自组织系统
• 3.1 电子细胞与自组织理论
• 3.2 前体 MRNA 剪接过程的生物学研究进展
• 3.2.1 内含子剪切过程
• 3.2.2 剪接体
• 3.2.3 选择性剪接
• 3.3 ANALOG-CELL 中对前体 MRNA 剪接过程的模拟方法
• 3.3.1 模拟剪接体移动的反应规则及算法
• 3.3.2 模拟内含子剪切过程的反应规则和算法
• 3.3.3 模拟外显子选择性表达的反应规则和算法
• 3.3.4 ANALOG-CELL 中前体 mRNA 剪接过程的模拟结果
• 3.4 ANALOG-CELL 对比国外电子细胞
• 第4章 结论
• 参考文献
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果
• 致谢