The Modelling of Biological Growth:, Fachbücher von Nataliya Portman

Das Buch "The Modelling of Biological Growth" von Nataliya Portman bietet eine umfassende Einführung in ein neuartiges, genetisch basiertes mathematisches Modell für biologisches Wachstum, bekannt als Growth as Random Iterated Diffeomorphisms (GRID). Es stellt die erste systematische Herangehensweise an die Analyse und Vorhersage von Wachstumsmustern sowohl auf mikroskopischer als auch auf makroskopischer Ebene dar. Durch die stochastische Formalisierung des GRID-Modells wird gezeigt, dass das Wachstum biologischer Formen auf mikroskopischer Ebene als digitaler stochastischer Prozess und auf makroskopischer Ebene als analoger deterministischer Prozess betrachtet werden kann. Darüber hinaus wird ein algorithmisches Werkzeug zur automatischen Schätzung der Wachstumsmerkmale von Organismen aus Bilddaten entwickelt, das auf der Maximum a Posteriori (MAP) Schätzmethodik basiert. Diese Methodik ermöglicht eine biologisch sinnvolle Kostenfunktion, die sowohl die Übereinstimmung zwischen den Bildern der ursprünglichen und gewachsenen Organismen als auch die Zellaktivitäten berücksichtigt, die die beobachteten Formveränderungen antreiben. Das Buch enthält auch Anwendungen des Algorithmus zur Charakterisierung des larvalen Wachstums des Drosophila-Flügel-Discs.