一种三元分数阶基因调控方法、设备及存储设备技术

本申请提供了一种三元分数阶基因调控方法、设备及存储设备，其方法包括：构建分数阶基因调控网络，确定未受控系统的平衡点，对所述未受控系统在所述平衡点处进行线性化操作，确定等价方程，记所述等价方程中的时滞τ为分岔参数，确定所述未受控系统的稳定性以及所述未受控系统的分岔性，将瞬时脉冲控制器添加至所述未受控系统，建立脉冲受控系统，通过Lyapunov

【技术实现步骤摘要】
一种三元分数阶基因调控方法、设备及存储设备


[0001]本申请涉及分数阶基因调控领域，尤其涉及一种三元分数阶基因调控方法、设备及存储设备。

技术介绍

[0002]分数阶导数具有全局相关性，能更好的体现系统函数发展的历史依赖过程，克服了整数阶描述模型理论与实验结果吻合较差的缺点。分数阶模型因其在描述模型具有更加精确的特点，逐渐成为了研究趋势。此外，对于分数阶的实际模型中切实存在的时滞现象可以在模型中增加时延项来进行体现，时滞因素的分数阶系统具有丰富的动力学特性，如稳定性、分岔以及混沌等等。
[0003]稳定性是实际的工程系统能够正常工作(运转)的前提条件,也是设计控制系统和选择控制策略的最基本要求。
[0004]分岔即平衡点的数量/状态随着所选取的分岔参数的变化而变化，更准确来说是系统的运动性质会发生改变，这种运动性质的改变是一种质变意义上的变化，可以表现为平衡点数量的变化、平衡点状态的变化等。
[0005]目前，控制优化动力系统的稳态性能一直以来都是科研人员的研究重点，其系统稳定性的类型包括：提升渐近稳定的收敛速度、通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三元分数阶基因调控方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：S1：构建分数阶基因调控网络，确定未受控系统的平衡点；S2：对所述未受控系统在所述平衡点处进行线性化操作，确定等价方程；S3：记所述等价方程中的时滞τ为分岔参数，确定所述未受控系统的稳定性以及所述未受控系统的分岔性；S4：将瞬时脉冲控制器添加至所述未受控系统，建立脉冲受控系统；S5：通过Lyapunov
‑
Razumikhin技术以及比较原理，确定所述脉冲受控系统的稳定性。2.如权利要求1所述的一种三元分数阶基因调控方法，其特征在于，所述步骤S1包括：S11：获取mRNA的数据信息、sRNA的数据信息以及蛋白质的数据信息；S12：根据所述mRNA的数据信息、所述sRNA的数据信息以及所述蛋白质的数据信息，构建所述分数阶基因调控网络，其数学模型如下：其中，m(t)、s(t)、p(t)对应为细胞内mRNA、sRNA以及蛋白质的状态浓度；参数c、f、b均为正值且依次对应为细胞内mRNA、sRNA以及蛋白质的自我降解率；参数a>0对应为mRNA翻译为蛋白质的速率；g(p(t
‑
τ3))对应为酶反馈作用下基因转录为mRNA的速率，g(g)为希尔函数形式；k
m
、k
s
、k
p
分别为mRNA、sRNA以及蛋白质的反馈系数；d1>0、d2>0分别为网络中mRNA与sRNA耦合配对发生降解的有效率；τ1、τ2为耦合配对时滞；τ3、τ4分别为蛋白质的转录时滞和mRNA的翻译时滞，(m
*
,s
*
,p
*
)是网络自身的平衡点，e表示DNA转录过程中变为sRNA的速率；S13：通过所述分数阶基因调控网络以及所述平衡点，确定所述未受控系统的平衡点。3.如权利要求2所述的一种三元分数阶基因调控方法，其特征在于，所述步骤S2包括：S21：对所述未受控系统进行线性变换，即令x(t)＝m(t)
‑
m
*
，y(t)＝s(t)
‑
s
*
，z(t)＝p(t)
‑
p
*
；S22：通过所述线性变换，将所述平衡点的位置，从(m
*
,s
*
,p
*
)等效转移至原点(0,0,0)；对线性变换后的未受控系统进行所述线性化操作，得到如下结果：S23：根据线性操作后的所述未受控系统，确定特征方程，如下：其中，n
i
(i＝1,2,...,5)，如下：n1＝
‑
c
‑
d1s
*
‑
k
m
,n2＝
‑
f
‑
d2m
*
‑
k
s
n3＝
‑
b
‑
k
p
,n4＝
‑
d1m
*
,n5＝
‑
d2s
*
S24：展开所述特征方程，得到等价方程，如...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博，刘峰，王璐莹，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：