Modellazione con automi cellulari della formazione di modelli biologici: Caratterizzazione, esempi e analisi

Titolo originale:

Cellular Automaton Modeling of Biological Pattern Formation: Characterization, Examples, and Analysis

Contenuto del libro:

Questo testo esplora l'uso degli automi cellulari nella modellazione della formazione di modelli nei sistemi biologici. Descrive diversi approcci di modellazione matematica che utilizzano gli automi cellulari e che possono essere utilizzati per studiare la dinamica di sistemi cellulari interagenti sia nella simulazione che nella pratica. In questa edizione sono stati aggiunti capitoli sulla migrazione cellulare, lo sviluppo dei tessuti e la dinamica dei tumori, oltre a riferimenti aggiornati e a nuovi suggerimenti su argomenti di ricerca che riflettono il rapido sviluppo del settore.

Il libro inizia con un'introduzione ai principi di formazione dei modelli in biologia e alle varie tecniche di modellazione matematica che possono essere utilizzate per analizzarli. I modelli di automi cellulari vengono poi discussi in dettaglio per diversi tipi di processi e interazioni cellulari, tra cui il movimento casuale, la migrazione cellulare, l'interazione tra cellule adesive, l'allineamento e lo sciame cellulare, i processi di crescita, la formazione di modelli di cellule pigmentate, lo sviluppo dei tessuti, la crescita e l'invasione dei tumori, i modelli di tipo Turing e i mezzi eccitabili. Nel capitolo finale, gli autori discutono criticamente le possibilità e i limiti dell'approccio degli automi cellulari nella modellazione di varie applicazioni biologiche, insieme alle future direzioni di ricerca. Nel corso del libro vengono forniti suggerimenti per progetti di ricerca, al fine di incoraggiare un ulteriore impegno con il materiale, ed è disponibile un simulatore che consente ai lettori di eseguire le proprie simulazioni su alcuni dei modelli trattati nel testo. I codici QR sono inclusi nel testo per facilitare l'accesso al simulatore.

Grazie alla sua presentazione accessibile e all'approccio interdisciplinare, Cellular Automaton Modeling of Biological Pattern Formation è adatto a studenti laureati e laureandi in biologia matematica, modellazione biologica e informatica biologica. Sarà anche una risorsa preziosa per i ricercatori e i professionisti della matematica applicata, della biologia matematica, della fisica computazionale, della bioingegneria e dell'informatica. ELOGI PER LA PRIMA EDIZIONE.

" Una guida ideale per chi ha un background matematico o fisico per iniziare a esplorare la modellazione biologica. È importante notare che servirà anche come guida eccellente per i modellatori esperti per innovare e migliorare le loro metodologie di analisi dei risultati delle simulazioni." --Recensioni matematiche.