ÍslenskaenEnglish

Aðilar að Skemmunni

Leit eftir:


LokaverkefniHáskólinn í Reykjavík>Tölvunarfræðideild>Lokaverkefni, BSc m/rannsóknaráherslu>

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: http://hdl.handle.net/1946/9082

Titill
en

A Methodology for Simulating Biological Cell Systems with Cellular Automata: The Case of the Human Heart

Útgáfa
Maí 2011
Útdrættir
  • en

    This these presents a study that focuses on finding a methodology for simulating biological cell systems such as the heart by using cellular automata. Cellular automata have given good results when simulating other evolving biological system. The goal is to use them to find the rules that the heart follows during its development. These rules are unknown but more knowledge about those rules that the heart follows during its development could provide for other medical areas such as the detection and prevention of birth defects and heart diseases during fetal development.
    We present the key aspects of the methodology that can be used. The model will initially be a 2D multi-scale model. The neighborhood size of the cellular automata cells will be eight cells that surround the cell, but on the lowest level, which is the molecular level, rules will be used to represent the diffusion of molecules. Cell signaling drives the heart development and therefore the rule sets need to contain rules for at least nine interactions between cells and molecules. A new approach for generating the rules is introduced, that uses finite state machines (FSMs) as intermediates. The cell signals are simplified and the cell signaling processes are showed with FSMs. The FSMs are then used to generate simple rules for the rule sets. By using this approach we can be sure that the rules mirror the biology, which is very important.

  • Þessi ritgerð fjallar um rannsókn þar sem markmiðið er að finna aðferðafræði til að herma líffræðileg kerfi líkt og hjartað með því að nota fylkjaaðgerðir. Fylkjaaðgerðir hafa reynst vel þegar verið að herma þróun annarra líffræðilegra kerfa. Markmiðið er að nota þær til að finna reglurnar sem að hjartað fylgir við þróun þess. Þessar reglur eru óþekktar, en meiri þekking á þessum reglum sem hjartað fylgir í þróun sinni gæti gefið mikilvægar upplýsingar fyrir önnur læknisfræðileg svið og gæti orðið til þess að í framtíðinni væri hægt að finna og koma í veg fyrir hjartagalla og hjartasjúkdóma í fóstrum.
    Við kynnum lykilatriði aðferðafræðinnar sem hægt er að nota. Í upphafi verður módelið í tvívídd á tveimur stigum, þar sem annað stigið er frumustig og hitt sameindastig. Nágrenni hverrar frumu í módelinu eru átta frumur sem umkringja hana. En á sameindastiginu verður auk þess notaðar reglur fyrir flæði sameinda. Samskipti frumna er það sem að knýr þróun hjartans og þess vegna verða reglusettin að innihalda reglur fyrir að minnsta kost níu samskiptaferla á milli frumna og sameinda. Ný nálgun til að búa til reglurnar er kynnt, en þar eru notaðar stöðuvélar sem millistig. Frumusamskiptin eru einfölduð og stöðuvélar búnar til fyrir ferlana. Stöðuvélarnar eru svo notaðar til að búa til einfaldar reglur. Með því að nota þessa aðferð, þá getum við fullvissað okkur um að reglurnar sem við búum til muni endurspegla það sem gerist í alvörunni.

Athugasemdir

Tölvunarfræði. Heildartexti rannsóknarskýrslu auk lokaskýrslu. Prentuð útgáfa af skýrslunum og geisladiskar með skýrslunum eru varðveitt á bókasafni HR.

Birting
8.6.2011


Skrár
NafnRaðanlegtStærðRaðanlegtAðgangurRaðanlegtLýsingRaðanlegtSkráartegund
A_methodology_for_... .pdf1,71MBOpinn Heildartexti PDF Skoða/Opna
A_methodology_for_... .pdf545KBOpinn Fylgiskjöl PDF Skoða/Opna