目标状态对齐的集合中统计结构异质性的特征

摘要:目标状态的有限时间收敛是许多生物过程的关键组成部分。我们之前发现,这种动态的终端接近阶段表现出普遍的随机动态类型,在噪声主导和力主导的接近动态之间在定性上有所不同。噪声主导的情况下,接近动态不能提供关于基础力学规律的信息,而在力主导的情况下,它能准确推断出基础动态。生物系统通常表现出相当大的参数异质性,例如关键分子的拷贝数波动或调节因子的变异性。在这里,我们将我们的目标状态对齐(TSA)随机动态理论扩展到研究基础随机动态的参数异质性的影响。我们在各种动态规律以及加性和乘性噪声下研究了接近目标状态的情况。我们发现,在噪声主导和力主导动态的不同区域,对参数异质性的敏感性差异很大。在噪声主导的情况下,TSA合集对力学规律的参数异质性不敏感,但对扩散常数的样品异质性敏感。对于力主导的动态,力学规律和扩散常数的参数异质性都改变了非平稳统计特征,特别是双时间协方差函数的行为。在这个区域中,TSA合集提供了对参数异质性的敏感读出。在自然条件下,许多生物系统的参数异质性无法通过实验证控制或消除。我们的结果为在具有重要异质性的大类系统中分析目标状态导向动态提供了系统的理论基础。

作者:Nicolas Lenner, Matthias H"aring, Stephan Eule, J"org Gro{ss}hans, Fred Wolf

论文ID:2304.09719

分类:Biological Physics

分类简称:physics.bio-ph

提交时间:2023-04-20

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