목차 일부

서론 : 생물학에서의 컴퓨터 모델링과 시뮬레이션의 역할 ... 15
   개념적 모델 ... 16
   수학적 모델 ... 18
   컴퓨터 시뮬레이션 ... 19
   모델링 및 시뮬레이션과 연구과정간의 관계 ... 21
   다인자 구성체 모델 개발 ... 24
   소형 컴퓨터에서의 모델링 ... 26
   목적 ... 27
제1부 단순 모델식 ......

더보기

목차 전체

서론 : 생물학에서의 컴퓨터 모델링과 시뮬레이션의 역할 ... 15
   개념적 모델 ... 16
   수학적 모델 ... 18
   컴퓨터 시뮬레이션 ... 19
   모델링 및 시뮬레이션과 연구과정간의 관계 ... 21
   다인자 구성체 모델 개발 ... 24
   소형 컴퓨터에서의 모델링 ... 26
   목적 ... 27
제1부 단순 모델식 ... 29
   제1장 미분방정식에 기초한 분석 모델 ... 35
      1.1 지수 성장 모델 ... 35
      1.2 지수 감소 ... 39
      1.3 Newton의 냉각법칙 ... 40
      1.4 희석 모델 ... 42
      1.5 단위 면적으로의 환산 ... 42
      1.6 Von Bertalanffy의 물고기 성장 모델 ... 43
      1.7 하천 표류 모델 ... 44
      1.8 저해 또는 로지스틱 성장 모델 ... 44
      1.9 두 분자간의 반응 역학 ... 45
      결론 ... 48
   제2장 평형 및 정상상태에 기초한 분석 모델 ... 49
      2.1 효소 반응에서의 Michaelis-Menten 모델 ... 51
      2.2 Langmuir 흡착 모델 ... 54
      2.3 포식 현상 모델 ... 56
      2.4 약산의 Henderson-Hasselbalch 모델 ... 58
      2.5 효소 활성도에 대한 pH 영향 ... 60
      2.6 알로스테릭(Allosteric) 효소를 위한 협력 모델 ... 64
      2.7 Hardy-Weinberg 유전 평형에서의 도태 ... 67
      결론 ... 68
   제3장 실험 자료 피팅 모델식 ... 69
      3.1 곡선 피팅을 위한 직선 전환법 ... 70
      3.2 이론식 변수 결정을 위한 CURFIT의 사용 ... 73
      3.3 표준 이론식 ... 82
      3.4 변형 과정의 몇 가지 난점 ... 82
      3.5 복합식 곡선형태 ... 84
      3.6 실험자료에 대한 다항식 피팅 ... 86
      결론 ... 92
   제4장 순서도 ... 95
      4.1 일반적인 순서도 규칙 ... 96
      4.2 형판 ... 97
      4.3 순서도의 기호와 사용 ... 97
      4.4 간단한 순서도의 예 ... 99
      결론 ... 102
   제5장 속도방정식의 수치 해석 ... 103
      5.1 유한 미분법 ... 104
      5.2 Euler법 ... 105
      5.3 수리 적분의 시간 증분 인자 ... 106
      5.4 개량 Euler법 또는 이차 Runge-Kutta법 ... 106
      5.5 반복 이차 Runge-Kutta법 ... 109
      결론 ... 110
제2부 다인자 구성체 모델 ... 113
   제6장 생화학 반응 역학 ... 117
      6.1 두 분자 반응 역학 ... 118
      6.2 화학 평형 모델 ... 120
      6.3 연쇄 반응 역학 ... 122
      6.4 효소기질간의 상호작용을 위한 Chance-Cleland 모델 ... 123
      6.5 자체 촉매 반응 ... 125
      결론 ... 128
   제7장 동질 개체군 변화 ... 131
      7.1 Verhulst-Pearl식 ... 132
      7.2 개체군 밀도의 변동과 과잉성장 ... 134
      7.3 한계용량의 변화 ... 137
      7.4 두 종간의 경쟁에 대한 Gause 모델 ... 138
      7.5 Lotka-Volterra 포식 모델 ... 143
      7.6 포식 속도항의 변형 ... 145
      7.7 성장항의 변형 ... 147
      결론 ... 148
   제8장 연령 등급과 생명표에 기초한 시뮬레이션 모델 ... 149
      8.1 연령에 따른 출생률 ... 149
      8.2 나이에 따른 생존율 ... 150
      8.3 생명표 ... 151
      8.4 연령 등급 모델에서의 첨자 변수 사용 ... 155
      8.5 성에 따른 다른 생존과 생식을 가진 연령 등급 모델 ... 157
      8.6 연령 등급에 기초한 물고기 모델 ... 160
      8.7 전염병 시뮬레이션 ... 162
      8.8 종내의 작용 : 종내 포식 ... 164
      결론 ... 168
   제9장 개체군 유전 시뮬레이션 ... 169
      9.1 무작위 개체군들에서의 도태효과 ... 170
      9.2 균형있는 유전자 부하량과 다형질 현상 ... 172
      9.3 균형있는 돌연변이 부하 ... 174
      9.4 열성, 반성 유전자에 대한 도태 ... 176
      9.5 두 개의 유전자 위치를 가지는 열성 유전자의 도태 ... 177
      9.6 Wright의 근친 교배 모델 ... 178
      결론 ... 180
   제10장 광도와 광합성 ... 183
      10.1 광도의 연중 변화 ... 184
      10.2 광도의 일일 변화 모델 ... 185
      10.3 구름과 반사의 영향 ... 186
      10.4 수면에서의 빛의 반사 ... 187
      10.5 수층에 의한 빛의 흡수 ... 188
      10.6 광합성에 대한 빛의 영향 ... 189
      10.7 식물성 플랑크톤의 광합성 곡선 ... 191
      결론 ... 193
   제11장 온도와 생물 활성도 ... 195
      11.1 육상계에서의 온도 변화 ... 195
      11.2 수중계에서의 온도 변화 ... 196
      11.3 화학반응 속도에 대한 온도의 영향 ... 199
      11.4 효소 활성도에 대한 온도 영향 시뮬레이션 ... 203
      11.5 생물 활성도에 미치는 온도의 영향을 O'Neill 모델 ... 205
      11.6 온도-활성의 지수 함수 모델 ... 207
      11.7 온도 영향 모델을 위한 다항식 사용 ... 209
      결론 ... 212
   제12장 생태계에서의 물질과 에너지 흐름 ... 213
      12.1 에너지 흐름의 개념 ... 213
      12.2 구역도와 구획 모델 ... 215
      12.3 Silver Springs 모델 ... 218
      12.4 English Channel의 해양군집 ... 224
      결론 ... 225
   제13장 단순 미생물의 성장 모델 ... 227
      13.1 Monod 모델 ... 227
      13.2 연속 배양 혹은 케모스타트(Chemostat) 시뮬레이션 ... 230
      13.3 복합 제한 영양물질 ... 234
      13.4 단일 제한 영양물질에 대한 미생물 경쟁 ... 235
      13.5 복합 제한 영양물질에 대한 경쟁 ... 238
      13.6 독성물질에 의한 성장 억제 ... 241
      결론 ... 242
   제14장 생리학에서의 구획 모델 ... 245
      14.1 단순 확산에 의한 수송 ... 246
      14.2 삼투압 모델 ... 247
      14.3 역류 확산 모델 ... 249
      14.4 능동 수송 모델 ... 252
      14.5 능동 수송에 관한 간단한 접근 방법 ... 254
      14.6 세포들 사이의 공간 결정 ... 256
      14.7 유체흐름 과정 모델 ... 258
      14.8 심장의 대동맥 혈압 조절 ... 259
      14.9 요오드 구획 모델 ... 262
      결론 ... 264
   제15장 생리학적 조절계 ... 265
      15.1 일반적 피드백 조절계 ... 265
      15.2 뇌하수체의 갑상성 호르몬 분비 조절 ... 269
      15.3 땀에 의한 체온 조절 ... 272
      15.4 냉각상태에서의 온도 조절 모델 ... 274
      15.5 유전자 억제에 의한 단백질 합성 조절 ... 277
      결론 ... 280
   제16장 모델링에 대한 행렬법 적용 ... 281
      16.1 선형 이동 현상에 대한 행렬 적용 ... 282
      16.2 비선형식의 풀이 ... 286
      16.3 여러 생물종간의 상호작용 ... 287
      16.4 Leslie 연령 등급 행렬 ... 289
      16.5 Leslie 행렬 모델의 변형 ... 290
      결론 ... 292
   제17장 다효소계의 반응 역학 ... 293
      17.1 해당 과정에서의 질량 작용 모델 ... 295
      17.2 단일 기질 반응에 대한 일반적 질량 작용의 법칙 ... 300
      17.3 단일 기질 반응 순서에 대한 속도 법칙 적용 ... 302
      17.4 두 개의 기질 반응에 대한 속도 법칙 적용 ... 305
      17.5 피드백 조절에 관한 Yates-Pardee 모델 ... 306
      17.6 Phosphofructokinase의 알로스테릭 조절 ... 307
      결론 ... 310
   제18장 다단계 영양물질 제한 모델 ... 313
      18.1 이단계 영양물질 흡수 모델 ... 314
      18.2 Droop의 영양물질 제한 모델 ... 317
      18.3 체내 저장소에 의한 영양물질 흡수 조절 ... 320
      18.4 여러 가지 영양물질의 제한 ... 320
      결론 ... 322
제3부 확률 모델 ... 325
   제19장 간단한 확률 과정의 몬테 카를로(Monte Carlo) 모델 ... 329
      19.1 난수 산출 ... 329
      19.2 무작위성 검사 ... 330
      19.3 기초 몬테 카를로 시뮬레이션 ... 331
      19.4 방사성 원소 붕괴에 관한 확률 시뮬레이션 ... 335
      19.5 단성 잡종 교배의 몬테 카를로 모델 ... 337
      19.6 양성 잡종 교배의 몬테 카를로 모델 ... 338
      결론 ... 340
   제20장 표본 선택 과정 모델 ... 341
      20.1 생물 군집으로부터의 표본 선택 ... 342
      20.2 다양성 지수에 대한 표본 크기의 영향 ... 343
      20.3 표시후 재포획 과정 시뮬레이션 ... 345
      20.4 생물의 공간 분포 ... 348
      20.5 포아송(Poisson) 분포를 이용한 표본 선택 ... 349
      20.6 난수표(Random table)를 이용한 정규 분포된 난수 산출 ... 351
      20.7 정규 분포된 난수 산출을 위한 경험적 방법 ... 353
      20.8 지수 분포에서의 표본 선택 ... 354
      결론 ... 355
   제21장 무작위 진행과 Markov 사슬 ... 357
      21.2 고전적 무작위 진행 ... 357
      21.2 개체군 성장에 대한 직접적인 접근법 ... 359
      21.3 분산 예측에 기초한 무제한 성장 모델 ... 361
      21.4 병균 전염에 대한 확률 시뮬레이션 ... 363
      21.5 변이 행렬에 의한 Markov 과정 모델 ... 364
      21.6 유전 표류 현상 ... 367
      결론 ... 370
   제22장 생물학에서의 순서열 시뮬레이션 ... 371
      22.1 톨 게이트(Toll Gate) 설계 문제 ... 372
      22.2 늑대와 사슴의 상호작용에 관한 순서열 시뮬레이션 ... 375
      22.3 가축 번식 시뮬레이션 ... 377
      22.4 효소-기질의 상호작용 ... 379
      22.5 Operon 모델의 순서열 시뮬레이션 ... 382
      결론 ... 384
참고문헌 ... 385
부록 1 BASIC 프로그램의 소개 ... 395
부록 2 CURFIT : 이론식 피팅 프로그램 ... 413
부록 3 POLYFIT : 다항식 피팅 프로그램 ... 431
부록 4 곡선 형태 색인 ... 449
부록 5 POISSON분포 프로그램 ... 451
부록 6 GRAPH : 데이터 도식 서브루틴 ... 453
부록 7 카이 자승표 ... 457
부록 8 연습문제 프로그램 ... 459
찾아보기 ... 537

더보기 닫기