Cellular Automaton Modeling of Biological Pattern Formation: Characterization, Examples, and Analysis
Niniejszy tekst bada zastosowanie automatów komórkowych w modelowaniu tworzenia wzorców w systemach biologicznych. Opisuje kilka podejść do modelowania matematycznego wykorzystujących automaty komórkowe, które można wykorzystać do badania dynamiki oddziałujących systemów komórkowych zarówno w symulacji, jak i w praktyce. Nowością w tym wydaniu są rozdziały dotyczące migracji komórek, rozwoju tkanek i dynamiki nowotworów, a także zaktualizowane odniesienia i nowe propozycje tematów badawczych, które odzwierciedlają szybki rozwój tej dziedziny.
Książka rozpoczyna się od wprowadzenia do zasad tworzenia wzorców w biologii i różnych technik modelowania matematycznego, które można wykorzystać do ich analizy. Modele automatów komórkowych są następnie szczegółowo omówione dla różnych typów procesów i interakcji komórkowych, w tym losowego ruchu, migracji komórek, interakcji komórek adhezyjnych, wyrównania i roju komórek, procesów wzrostu, tworzenia wzorów komórek pigmentowych, rozwoju tkanek, wzrostu i inwazji nowotworów oraz wzorców typu Turinga i mediów pobudliwych. W ostatnim rozdziale autorzy krytycznie omawiają możliwości i ograniczenia podejścia opartego na automatach komórkowych w modelowaniu różnych zastosowań biologicznych, wraz z przyszłymi kierunkami badań. W całej książce znajdują się sugestie dotyczące projektów badawczych, aby zachęcić do dodatkowego zaangażowania się w materiał, a dołączony symulator jest dostępny dla czytelników do przeprowadzania własnych symulacji na kilku modelach omówionych w tekście. Kody QR są zawarte w tekście, aby ułatwić dostęp do symulatora.
Dzięki przystępnej prezentacji i interdyscyplinarnemu podejściu, Cellular Automaton Modeling of Biological Pattern Formation jest odpowiedni dla absolwentów i zaawansowanych studentów studiów licencjackich w dziedzinie biologii matematycznej, modelowania biologicznego i obliczeń biologicznych. Będzie również cennym źródłem wiedzy dla badaczy i praktyków w dziedzinie matematyki stosowanej, biologii matematycznej, fizyki obliczeniowej, bioinżynierii i informatyki. POCHWAŁY DLA PIERWSZEGO WYDANIA.
" Idealny przewodnik dla kogoś z matematycznym lub fizycznym wykształceniem, aby rozpocząć odkrywanie modelowania biologicznego. Co ważne, będzie również doskonałym przewodnikiem dla doświadczonych modelarzy, aby wprowadzać innowacje i ulepszać ich metodologie analizy wyników symulacji." --Mathematical Reviews.