Predictive landscapes hidden beneath biological cellular automata
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
To celebrate Hans Frauenfelder's achievements, we examine energy(-like) "landscapes" for complex living systems. Energy landscapes summarize all possible dynamics of some physical systems. Energy(-like) landscapes can explain some biomolecular processes, including gene expression and, as Frauenfelder showed, protein folding. But energy-like landscapes and existing frameworks like statistical mechanics seem impractical for describing many living systems. Difficulties stem from living systems being high dimensional, nonlinear, and governed by many, tightly coupled constituents that are noisy. The predominant modeling approach is devising differential equations that are tailored to each living system. This ad hoc approach faces the notorious "parameter problem": models have numerous nonlinear, mathematical functions with unknown parameter values, even for describing just a few intracellular processes. One cannot measure many intracellular parameters or can only measure them as snapshots in time. Another modeling approach uses cellular automata to represent living systems as discrete dynamical systems with binary variables. Quantitative (Hamiltonian-based) rules can dictate cellular automata (e.g., Cellular Potts Model). But numerous biological features, in current practice, are qualitatively described rather than quantitatively (e.g., gene is (highly) expressed or not (highly) expressed). Cellular automata governed by verbal rules are useful representations for living systems and can mitigate the parameter problem. However, they can yield complex dynamics that are difficult to understand because the automata-governing rules are not quantitative and much of the existing mathematical tools and theorems apply to continuous but not discrete dynamical systems. Recent studies found ways to overcome this challenge. These studies either discovered or suggest an existence of predictive "landscapes" whose shapes are described by Lyapunov functions and yield "equations of motion" for a "pseudo-particle." The pseudo-particle represents the entire cellular lattice and moves on the landscape, thereby giving a low-dimensional representation of the cellular automata dynamics. We outline this promising modeling strategy.
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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 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 découle