A modified Ising model of Barabási–Albert network with gene-type spins
Notice bibliographique
Résumé
The central question of systems biology is to understand how individual components of a biological system such as genes or proteins cooperate in emerging phenotypes resulting in the evolution of diseases. As living cells are open systems in quasi-steady state type equilibrium in continuous exchange with their environment, computational techniques that have been successfully applied in statistical thermodynamics to describe phase transitions may provide new insights to the emerging behavior of biological systems. Here we systematically evaluate the translation of computational techniques from solid-state physics to network models that closely resemble biological networks and develop specific translational rules to tackle problems unique to living systems. We focus on logic models exhibiting only two states in each network node. Motivated by the apparent asymmetry between biological states where an entity exhibits boolean states i.e. is active or inactive, we present an adaptation of symmetric Ising model towards an asymmetric one fitting to living systems here referred to as the modified Ising model with gene-type spins. We analyze phase transitions by Monte Carlo simulations and propose a mean-field solution of a modified Ising model of a network type that closely resembles a real-world network, the Barabási-Albert model of scale-free networks. We show that asymmetric Ising models show similarities to symmetric Ising models with the external field and undergoes a discontinuous phase transition of the first-order and exhibits hysteresis. The simulation setup presented herein can be directly used for any biological network connectivity dataset and is also applicable for other networks that exhibit similar states of activity. The method proposed here is a general statistical method to deal with non-linear large scale models arising in the context of biological systems and is scalable to any network size.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».