多目標規劃在細胞代謝網絡中的應用.pdf

1、在流量均衡分析方法建立的數學模型中，目標函數起到一個非常重要的作用。然而一個目標函數只能描述一種環境情況下細胞代謝網絡的流量分布。為了描述復雜環境情況下流量分配的結果，我們考慮了多目標規劃方法。
　　本文通過增加動態模型目標函數的個數，形成了多目標函數的動態模型。因而建立了多目標規劃的應用形式，更加準確的預測大腸桿菌的生長情況及代謝物的生成和消耗情況。因為最大化生物量濃度和最小化葡萄糖濃度這兩個目標函數經常使用，所以選擇了這兩個目

2、標函數構成多目標函數，并使用加權組合法將多目標規劃問題轉為單目標規劃問題，最后利用最優控制的方法求解。實驗結果表明通過多目標規劃的應用提高了生物量濃度和葡萄糖濃度的計算結果與真實大腸桿菌實驗數據的匹配度。
　　與此同時，我們還研究了動態模型約束條件的求解方法來獲得更好的生物量、葡萄糖濃度的模擬結果。文中用四階的亞當姆斯法（多步法）替代四階的龍格庫塔方法（單步法）求解動態模型中出現的常微分方程，并且在計算過程中嘗試不同的步長。實驗結