Досягнення порівнянності морфометричних і модельних гістогенетичних-морфогенетичних даних за допомогою тестових функцій глобальної оптимізації.
DOI:
https://doi.org/10.26641/1997-9665.2013.2.5-19Ключові слова:
математична морфологія, тестові функції глобальної оптимізації, морфометрія, моделювання, морфогенез, гістогенезАнотація
Будь-яка теоретична конструкція в морфологічному моделюванні має сенс лише тоді, коли може бути прив'язана до практики. Будь-який формалізм не є оптимальним для опису процесів морфогенезу, якщо він непорівнянний формі тканинних структур. Таким чином, необхідне знаходження оптимальних апроксимацій для коректного зіставлення експериментальних і розрахункових результатів. Запропоноване в цій роботі використання тестових функцій для генетичних алгоритмів, еволюційного програмування і ройової оптимізації при апроксимації морфогенезу клітинних структур і їх моделей є математичним кроком до виконання положень автора проаналізованої статті (Градов О.В., 2011), виведених недостатньо точно. Існують й інші способи аналітичної апроксимації для даного випадку, але вони всі не мають принципових відмінностей з точки зору зручності застосування їх в математичній біології. Порівнянність морфометричних і модельних гістогенетичних-морфогенетичних даних, яка досягається таким шляхом, може використовуватись при математико-морфологічному аналізі та моделюванні в гістології та ембріології.Посилання
Болховитинов А. С. Моделирование репродукции искусственных клеток / A. C. Болховитинов, А. Г. Верховцев, О. В. Градов // Мат. морф. – 2010. – Т. 9, Вып. 1 – C. 31.
Болховитинов А. С. Сигнал и шум в морфологии биомиметиков при фотоиндуцированной самоорганизации среды / A. C. Болховитинов, O. B. Градов // Мат. морф. – 2010. – Т. 9, Вып. 3. – 41 с.
Градов О. В. Загальнодоступнi морфогiстохiмiчнi лабораторiї на чипi на базi сiток рахунковтих камер рiзних типiв: мiкрофлюїднi морфодинамiчнi робочi станцiї / О. В. Градов, О. В. Нотченко // Морфологія. – 2012. – Т. VІ, № 1. – С. 5-19.
Градов О. В. Метод сеток Безье – д’Арси-Томпсона в реконструкции морфогенеза и абиогенеза: элементарная биомиметическая модель / О. В. Градов // Морфологія. – 2011. – Т. V, № 3. – С. 5-23.
Нотченко А. В. Элементарные морфометрические лаборатории на чипе на основе гемоцитометрических камер с радиочастотной идентификацией культур / А. В. Нотченко, О. В. Градов // Журнал радиоэлектроники. – 2012. - № 2. – C. 27.
Растригин Л. А. Современные принципы управления сложными объектами / Л. А. Растригин. – М. : Сов. радио, 1980. – 232 с.
Растригин Л. А. Адаптация сложных систем / Л. А. Растригин. – Рига: Зинатне, 1981. – 375 с.
Растригин Л. А. Статистические методы поиска / Растригин Л. А. – М. : Наука, 1968. – 376 с.
Растригин Л. А. Системы экстремального управления / Л. А. Растригин. - М. : Наука, 1974. – 632 с.
Ackley D. A. Connectionist Machine for Genetic Hillclimbing / D. A. Ackley. - Boston: Kluwer Academic Pub., 1987. – 274 p.
Ali M . A. A numerical evaluation of several stochastic algorithms on selected continuous global optimization test problems / M. A. Ali, C. Khompatraporn, Z. B. Zabinsky // Journal of Global Optimization. – 2005. - Vol. 31, № 4. – P. 635–672.
Arthropod-like expression patterns of engrailed and wingless in the annelid Platynereis dumerilii suggest a role in segment formatio / B. Prud'homme, R. de Rosa, D. Arendt [et al.] // Curr. Biol. – 2003. – Vol. 13, № 21. – P. 1876-81.
Baklanov I. A. Heterogeneity of epidermal cells in relation to nickel accumulation in hyperaccumulator plants belonging to the genus Alyssum L. / I. A. Baklanov // Cell and Tissue Biology. – 2011. – Vol. 5, № 6. – P. 603-611.
Beloussov L. V. Cell movement and morphogenesis of hydroid polyps / L. V. Beloussov, L. A. Badenko, A. L. Katchurin, L. F. Kurilo // Journ. Embryol. Experim. Morphol. – 1972. - Vol. 27. – P. 317-337.
Beloussov L. V. Growth and morphogenesis of some marine Hydrozoa according to histological data and time-lapse studies / L. V. Beloussov // Pub. Seto Marine Biol. Lab. – 1973. - № 20. – P. 315-336.
Beloussov L. V. Mechanical feedback in morphogenesis and cell differentiation / L. V. Beloussov, T. G. Troshina, A. N. Mansurov // Biophysics. – 2008. - Vol. 53, № 6. – P. 575-579.
Beloussov L. V. Mechano-geometric generative rules of morphogenesis / L. V. Beloussov // Biol. Bull. – 2012. - Vol. 39, № 2. – P. 119-126.
Beloussov L. V. On the mechanics of growth and morphogenesis in hydroid polyps / L. V. Beloussov, J. G. Dorfman // Amer. Zoologist. – 1974. – Vol. 14. – P. 719-734.
Brachem С. Implementation and test of a simulated annealing algorithm in the Bayesian Analysis Toolkit (BAT) / C. Brachem. – Göttingen: Bach, Thes., Göttingen, Georg August Universität (Fakultät für Physic; IInd Institute of Physics), 2009. – 89 p.
Clerc M. Particle Swarm Optimization (ISTE) / Clerc M. - London, Newport Beach : ISTE, 2006. – 243 p.
Complementary striped expression patterns of NK homeobox genes during segment formation in the annelid Platynereis / A. Saudemont , N. Dray, B. Hudry [et al.] // Dev. Biol. – 2008. – Vol. 317, № 2. – P. 430-443.
Cooke J. A clock and wavefront model for control of the number of repeated structures during animal morphogenesis / J. Cooke , E. C. Zeeman // Journ. Theor. Biol. – 1976. - Vol. 58, № 2. – P. 455-76.
De Waal E. J. Heterogeneity of epithelial cells in the rat thymus / E. J. De Waal, L. H. Rademakers // Micros. Res. Tech. – 1997. – Vol. 38, № 3. – P. 227-236.
De Jong K. A. An analysis of the behavior of a glass of genetic adaptive systems. PhD thesis, University of Michigan, Michigan, 1975. – 252 p.
Dmitrienko V. E. Approximants of icosahedral quasicrystals: Atomic structure, inherent defects, and superstructural ordering / V. E. Dmitrienko, V. A. Chizhikov // Crystallography Reports. – 2006. – Vol. 51, № 4. – P. 552-558.
Fisher L. The Perfect Swarm: The Science of Complexity in Everyday Life / Fisher L. - New York: Basic Books, 2009. – 288 p.
Galiulin R. V. Crystallographic picture of the world / R. V. Galiulin // Phys. U. – 2002. – Vol. 45 - P. 221–225.
Garanzha V. A. Generation of three-dimensional Delaunay meshes from weakly structured and inconsistent data / V. A. Garanzha, L. N. Kudryavtseva // Computational Mathematics and Mathematical Physics. – 2012. – Vol. 52, № 3. – P. 427-447.
Gradoff O. Nonlinear dynamical systems as models of development of inorganic cells (iCHELLs) & their simple assemblies / O. Gradoff //American Journal of Bioin-formatics Research. – 2012. – Vol. 2, № 5. - P. 92-101.
Griewank A. O. Generalized Decent for Global Optimization / A. O. Griewank // Journ. Opt. Th. Appl. – 1981. – Vol. 34. – P. 11-39.
Gwiazda T. D. Genetic Algorithms Reference. Vol. 1, Crossover for single-objective numerical optimization problem / T. D. Gwiazda. – Lomianki Agawi (Poland): Gwiazda, 2006. – 411 p.
Hansen N. Completely derandomized self adaptation in evolution strategies / N. Hansen, A. Ostermeier // Evolutionary Computation. – 2001. – Vol. 9, № 2. – P. 159-195.
Invariant Sets for Windows: Resonance Structures, Attractors, Fractals, and Patterns / [Morozov A.D., Dragunov T.N., Boykova S.A., Malysheva O.V.]. - Singapore - New York – London : World Scientific Pub., 1999. – 259 p.
Kawamura H. Computational morphogenesis of discrete structures via genetic algorithms / H. Kawamura, H. Ohmori // Memoirs of the School of Engineering, Nagoya University. – 2001. – Vol. 53, № 1. – P. 28-55.
Kennedy J. Swarm Intelligence / J. Kennedy, R. C. Eberhart, Y. Shi. – San Francisco - San Diego - New York - Boston - London - Sydney – Tokyo : Morgan Kauffman Publisher, 2001. – 512 p.
Kronbergs Y. E. Alternative adaptation of the structure of search optimization algorithms using specimen recognition method / Y. E. Kronbergs, L. A. Rastrigin // Automation and Remote Control. – 1991. – Vol. 51, № 8. – P. 1128-1134.
Liu X. Several filled functions with mitigators / X. Liu // Applied Mathematics and Computation. – 2002. – Vol. 133, № 2–3. – P. 375–387.
Rastrigin L. A. Adaptation in problems of multi-criteria optimization / L. A. Rastrigin, J. Y. Eiduk // Annual Review in Automatic Programming. – 1985. – Vol. 12, Part 1. – P. 226-229.
Rastrigin L. A. Random search as a method for optimization and adaptation / L. A. Rastrigin // Lecture Notes in Control and Information Sciences. – 1986. – Vol. 81. – P. 534-544.
Rastrigin L. A. Adaptive training system with adaptable model of the trainee / L. A. Rastrigin, M. K. Érenshtein // Cybernetics and Systems Analysis. – 1984. – Vol. 20, № 1. – P. 41-48.
##submission.downloads##
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Morphologia
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0), яка дозволяє іншим особам вільно поширювати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі.
Автори, направляючи рукопис до редакції журналу «Morphologia», погоджуються з тим, що редакції передаються права на захист і використання рукопису (переданого до редакції матеріалу, в тому числі таких об'єктів, що охороняються авторським правом, як фотографії автора, малюнки, схеми, таблиці і т.п.), в тому числі на відтворення в пресі і в мережі Інтернет; на поширення; на переклад рукопису на будь-які мови; експорту та імпорту примірників журналу зі статтею Авторів з метою поширення, доведення до загального відома. Зазначені вище права Автори передають Редакції без обмеження терміну їх дії і на території всіх країн світу без обмеження.
Автори гарантують, що вони мають виняткові права на використання матеріалів, переданих до редакції. Редактори не несуть відповідальності перед третіми особами за порушення гарантії, надані авторами. Розглянуті права передаються до редакції з моменту підписання поточної публікації для публікації. Відтворення матеріалів, опублікованих в журналі іншими особами та юридичними особами, можливе лише за згодою редакції, з обов'язковим зазначенням повної бібліографічного посилання первинної публікації. Автори залишають за собою право використовувати опублікований матеріал, його фрагменти і частини для навчальних матеріалів, усні презентації, підготовку дисертації дисертації з обов'язковою бібліографічною посиланням на оригінальну роботу. Електронна копія опублікованій статті, що завантажується з офіційного веб-сайту журналу в форматі .pdf, може бути розміщена авторами на офіційному веб-сайті їх установ, будь-яких інших офіційних ресурсах з відкритим доступом.
