Diplomová práce
Získaná ocenění: Cena děkana FI za vynikající závěrečnou práci

Specification and monitoring of oscillation properties in dynamical systems

Bc. Petr Dluhoš, učo 269281
Anotace

Formální metody pro analýzu a verifikaci systémů jsou stále více využívány v systémové biologii i dalších přírodních vědách. Aplikace těchto přístupů v nových oblastech vyžaduje nové metody. Diplomová práce se zaměřuje na specifikaci a automatickou analýzu složitých biologických signálů, shrnuje současné přístupy založené na temporálních logikách a prezentuje rozšíření Signální temporální logiky vhodné …více

Abstract

Formal techiques for analysis and verification of systems are increasingly used in natural and systems sciences. Application of this approach in the new areas requires new methods. This thesis focuses on reasoning about complex biological signals. Existing approaches based on temporal logics are reviewed and a new temporal logic extending the Signal Temporal Logic is introduced. A polynomial monitoring …více

Zadání práce

Reverse engineering of models simulating dynamics of processes occurring in nature is currently an important problem in systems sciences. Model reconstruction is supported by computer-aided inference of the model structure and parameters from measured data and known hypotheses by machine learning and optimization methods. Hypotheses and measured data are often compactly represented by temporal logics.

The goal of this thesis is to propose a technology for reconstruction of the dynamic models representing oscillatory dynamics. The necessary preliminary steps of model reconstruction are: (i) to propose an extension of linear temporal logic allowing expression of oscillatory phenomena, (ii) to propose an algorithm automatically deciding that a model under a given parametrization satisfies a given formula. These steps are solved in this thesis.

The theoretical objectives are the following:

  • to select a representative set of non-trivial oscillation properties of dynamic systems,
  • to explore possibilities of existing temporal logics in terms of expressing selected oscillatory phenomena,
  • to introduce an extension of a suitable temporal logic capable of capturing required properties.

In the practical part, the goal is to design an algorithm that for any given time-series decides validity of any formula of the extended logic. The algorithm will be implemented in terms of prototype Matlab procedures. Finally, evaluation will be provided on several examples and possibly also on a real model case study.

Práce zkontrolována:
26. 5. 2012 13:03, doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D., učo 3159
Jazyk práce
angličtina angličtina
Termín obhajoby
26. 6. 2012
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D., učo 3159
KSUZD FI MU

Oponent

doc. RNDr. Milan Češka, Ph.D.
abs FI MU

Literatura

  • CALZONE, Laurence; Nathalie CHABRIER-RIVIER; Francois FAGES a Sylvain SOLIMAN. Machine Learning Biochemical Networks from Temporal Logic Properties. Transactions on Computational Systems Biology VI. Springer, 2006, č. 4220, s. 68-94.

 
Název
Vložil
Vloženo
Práva
Archiv závěrečné práce Petr Dluhoš FI N-IN UMI, učo 269281 zsgyq/7
Drštková, E.
18. 5. 2012
  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.