具有時變時滯的隨機基因調(diào)控網(wǎng)絡的建模及H∞控制研究.pdf

1、隨著計算科學與信息技術的進步，基因調(diào)控網(wǎng)絡在過去數(shù)十年里得到了廣泛的關注和迅猛的發(fā)展，對探索生命機理和疾病起因、藥物設計等發(fā)揮了巨大作用。研究基因調(diào)控網(wǎng)絡的構(gòu)成及動力學機制有著非常重要的理論意義和應用價值，并已成為生命信息學和生物醫(yī)學中最具挑戰(zhàn)性的前沿課題之一。
　　 本文以非線性隨機理論和計算機仿真技術為基礎，重點討論時滯、隨機干擾、非線性相互作用以及參數(shù)不確定性對基因調(diào)控網(wǎng)絡的影響，研究基因調(diào)控網(wǎng)絡的建模以及控制器設計問題，

2、主要工作概述如下:
　　 首先，在對基因調(diào)控網(wǎng)絡的生物學機理進行深入分析的基礎上，將固有物理化學反應造成的內(nèi)部干擾看作依賴于狀態(tài)的隨機過程，并充分考慮網(wǎng)絡中外部噪聲、時變時滯、結(jié)構(gòu)不確定性及非線性作用等不可避免的因素，建立更能反映實際基因調(diào)控網(wǎng)絡的隨機微分方程模型。
　　 其次，針對具有時變時滯和隨機干擾的標稱基因調(diào)控網(wǎng)絡，基于Lyapunov穩(wěn)定性理論，考慮到時變時滯、時滯上下界以及它們的差之間的相互關系，應用改進型自

3、由權矩陣方法獲得基因調(diào)控網(wǎng)絡的時滯相關有界實條件，然后利用不等式變換方法將H∞控制器設計問題轉(zhuǎn)化為線性矩陣不等式(LMI)求解問題，提出一種有效的基因調(diào)控網(wǎng)絡無記憶狀態(tài)反饋H∞控制器設計方法，并拓展得到相應的時滯相關穩(wěn)定性判據(jù)。
　　 最后，針對具有時變時滯和隨機干擾的不確定基因調(diào)控網(wǎng)絡，構(gòu)建合適的Lyapunov-Krasovskii泛函，通過引入自由權矩陣，分別采用改進的不等式變換方法和錐補償?shù)?CCL)方法討論基因調(diào)控網(wǎng)