Введение
ГЛАВА 1. Обзор 12
1.1. Модульный подход к моделированию биологических систем 12
1.2. Агентное моделирование 20
1.3. Модели сердечно-сосудистой системы человека
1.3.1. Модели пульсирующего сердца. 25
1.3.2. Модели сосудистого русла. 26
1.4. Выводы по главе 1. 27
ГЛАВА 2. Платформа BIOUML 28
2.1. Основные особенности BioUML 28
2.2. Математическая модель 34
2.3. Численные расчеты в BioUML 38
2.4. Диаграммы типа “Артериальное дерево” 40
2.5. Диаграммы типа “Модель физиологических процессов” 44
2.6. Расширенная обработка событий 47
2.6.1.Свойства событий 47
2.6.2. Предварительная обработка событий 49
2.6.3. Обработка событий 50
2.7. Численный решатель CVODE 52
2.8. Тестирование 55
2.9. Выводы по главе 2 56
ГЛАВА 3. Модульное моделирование 57
3.1. Основные определения 57
1.2. Представление в BioUML 62
3.3. Алгоритм генерации плоской модели 65
3.3.1. Описание алгоритма 66
3.3.2. Пример применения алгоритма 72
3.4. Иерархические SBML модели 73
3.4.1. Описание 75
3.4.2. Алгоритмы импорта и экспорта иерархических SBML-моделей 77
3.4.3. Реализация алгоритмов и тестирование 81
3.5. Агентное моделирование 82
3.5.1. Основные определения 82
3.5.2. Диаграммы типа “Агентная модель” 85
3.5.3. Алгоритм численных расчетов 87
3.5.4. Оценка погрешности агентного моделирования
3.6. Модульное моделирование процесса апоптоза 96
3.7. Выводы по главе 3 98
ГЛАВА 4. Модульное моделирование сердечно-сосудистой ситемы человека 99
4.1. Модель всеобщей циркуляции 99
4.2. Модель сердечных сокращений 102
4.3. Модель почечной регуляции
4.4. Объединенная модель ССС человека (вариант 1) 108
4.5. Объединенная модель ССС человека (вариант 2) 111
4.6. Тестирование модели
4.6.1. Тестирование модели в норме 116
4.6.2. Эксперимент с солевой нагрузкой 117
4.6.3. Эксперимент с солевой диетой 120
4.6.4. Эксперимент с физической нагрузкой 122
4.6.5. Эксперимент с пережатием почечных артерий 124
4.6.6. Персонализация параметров и валидация модели 126
4.7. Выводы по главе 4 134
Заключение 136
Список сокращений и обозначений 139
Список литературы 140
