• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

使用梯度结构对具有细致平衡的化学反应系统进行建模。

Modeling of Chemical Reaction Systems with Detailed Balance Using Gradient Structures.

作者信息

Maas Jan, Mielke Alexander

机构信息

Institute of Science and Technology Austria (IST Austria), Am Campus 1, 3400 Klosterneuburg, Austria.

WIAS Berlin, Mohrenstraße 39, 10117 Berlin, Germany.

出版信息

J Stat Phys. 2020;181(6):2257-2303. doi: 10.1007/s10955-020-02663-4. Epub 2020 Nov 6.

DOI:10.1007/s10955-020-02663-4
PMID:33268907
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7683506/
Abstract

We consider various modeling levels for spatially homogeneous chemical reaction systems, namely the chemical master equation, the chemical Langevin dynamics, and the reaction-rate equation. Throughout we restrict our study to the case where the microscopic system satisfies the detailed-balance condition. The latter allows us to enrich the systems with a gradient structure, i.e. the evolution is given by a gradient-flow equation. We present the arising links between the associated gradient structures that are driven by the relative entropy of the detailed-balance steady state. The limit of large volumes is studied in the sense of evolutionary -convergence of gradient flows. Moreover, we use the gradient structures to derive hybrid models for coupling different modeling levels.

摘要

我们考虑空间均匀化学反应系统的各种建模层次,即化学主方程、化学朗之万动力学和反应速率方程。在整个研究过程中,我们将研究限制在微观系统满足细致平衡条件的情况下。后者使我们能够用梯度结构丰富系统,即演化由梯度流方程给出。我们展示了由细致平衡稳态的相对熵驱动的相关梯度结构之间产生的联系。从梯度流的演化 - 收敛意义上研究大体积极限。此外,我们利用梯度结构推导用于耦合不同建模层次的混合模型。

相似文献

1
Modeling of Chemical Reaction Systems with Detailed Balance Using Gradient Structures.使用梯度结构对具有细致平衡的化学反应系统进行建模。
J Stat Phys. 2020;181(6):2257-2303. doi: 10.1007/s10955-020-02663-4. Epub 2020 Nov 6.
2
Landscape framework and global stability for stochastic reaction diffusion and general spatially extended systems with intrinsic fluctuations.具有内禀涨落的随机反应扩散和广义空间扩展系统的景观框架和全局稳定性。
J Phys Chem B. 2013 Oct 24;117(42):12908-34. doi: 10.1021/jp402064y. Epub 2013 Jul 18.
3
How accurate are the nonlinear chemical Fokker-Planck and chemical Langevin equations?非线性化学福克-普朗克方程和化学朗之万方程的准确性如何?
J Chem Phys. 2011 Aug 28;135(8):084103. doi: 10.1063/1.3625958.
4
An effective rate equation approach to reaction kinetics in small volumes: theory and application to biochemical reactions in nonequilibrium steady-state conditions.一种用于小体积反应动力学的有效速率方程方法:在非平衡稳态条件下用于生化反应的理论和应用。
J Chem Phys. 2010 Jul 21;133(3):035101. doi: 10.1063/1.3454685.
5
Potential and flux field landscape theory. I. Global stability and dynamics of spatially dependent non-equilibrium systems.势场景观理论。I. 空间依赖非平衡系统的全局稳定性与动力学。
J Chem Phys. 2013 Sep 28;139(12):121920. doi: 10.1063/1.4816376.
6
Universal property of the housekeeping entropy production.普遍的维持性熵产生的性质。
Phys Rev E. 2019 Jan;99(1-1):012136. doi: 10.1103/PhysRevE.99.012136.
7
The role of non-equilibrium fluxes in the relaxation processes of the linear chemical master equation.非平衡通量在线性化学主方程弛豫过程中的作用。
J Chem Phys. 2014 Aug 14;141(6):065102. doi: 10.1063/1.4891515.
8
Diffusion-dynamics laws in stochastic reaction networks.随机反应网络中的扩散动力学定律。
Phys Rev E. 2019 Jan;99(1-1):012416. doi: 10.1103/PhysRevE.99.012416.
9
Laws of large numbers and langevin approximations for stochastic neural field equations.大数定律和随机神经场方程的朗之万近似。
J Math Neurosci. 2013 Jan 23;3(1):1. doi: 10.1186/2190-8567-3-1.
10
Tracking control of colloidal particles through non-homogeneous stationary flows.胶粒在非均匀定常流场中的跟踪控制。
J Chem Phys. 2013 Dec 21;139(23):234903. doi: 10.1063/1.4840099.

本文引用的文献

1
Hybrid models for chemical reaction networks: Multiscale theory and application to gene regulatory systems.化学反应网络的混合模型:多尺度理论及其在基因调控系统中的应用。
J Chem Phys. 2017 Sep 21;147(11):114115. doi: 10.1063/1.4986560.
2
Thermodynamically based constraints for rate coefficients of large biochemical networks.基于热力学的大生化网络反应速率常数约束。
Wiley Interdiscip Rev Syst Biol Med. 2009 Nov-Dec;1(3):348-358. doi: 10.1002/wsbm.50.
3
Product-form stationary distributions for deficiency zero chemical reaction networks.零缺陷化学反应网络的产品形式固定分布。
Bull Math Biol. 2010 Nov;72(8):1947-70. doi: 10.1007/s11538-010-9517-4. Epub 2010 Mar 20.