%0 Journal Article
%T 基于果蝇周期蛋白PER调控网络构建的两导数Runge-Kutta算法
%A 程小昊
%A 刘雪萍
%A IbrahimHusseinMusa
%A 游雄
%J 南京农业大学学报
%P 152-158
%D 2014
%R 10.7685/j.issn.1000-2030.2014.03.023
%X 为更准确地模拟基因调控网络的动力学行为，考虑采用新的两导数Runge-Kutta模拟算法。这种数值算法的特点是在格式中融入了真实解的二阶结构，使得模拟结果更为精确。与通用的经典四级四阶Runge-Kutta算法RK4相比，二级四阶两导数Runge-Kutta算法TDRK2s4具有3个优势1）构造简单，易于编程实现；2）计算成本小，RK4每步需要计算4次非线性函数，而TDRK2s4只需要计算3次；3）存储空间小，RK4方法需要4个内级存储单元，而TDRK2s4只要2个。TDRK2s4用于模拟具有持续振荡特征的果蝇周期蛋白PER与permRNA负反馈调控网络。与RK4相比较，对不同步长（h=1/2，1/4，1/8，1/16），TDRK2s4的误差远小于RK4的误差；而且TDRK2s4对大步长（h=1/2）的误差远小于RK4对小步长（h=1/16）的误差。对固定步长（h=1/4），随着模拟区间的延长，TDRK2s4的累积误差增长十分缓慢，而RK4的累积误差增长很快。对不同步长（h=1/2，1/4，1/8，1/16），TDRK2s4计算耗费的CPU时间也明显少于RK4。TDRK2s4的模拟效率远高于RK4。结论当基因调控网络微分方程组右端函数的导数容易得到时，TDRK算法比传统的RK算法更适用于大步长、长时间的高效数值模拟。
%K 果蝇周期蛋白
%K 两导数Runge-Kutta算法
%K 精度
%K 效率
%U http://nauxb.njau.edu.cn/oa/darticle.aspx?type=view&id=201403023