Modeling Biological Systems: : Principles and Applications
Sprache: Englisch
Verlag: Springer, Springer, 2014
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Druck auf Anfrage Neuware - Printed after ordering - I Principles 1 1 Models of Systems 3 1. 1 Systems. Models. and Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1. 2 Uses of Scientific Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1. 3 Example: Island Biogeography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1. 4 Classifications of Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1. 5 Constraints on Model Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1. 6 Some Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1. 7 Misuses of Models: The Dark Side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1. 8 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2 The Modeling Process 17 2. 1 Models Are Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2. 2 Two Alternative Approaches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2. 3 An Example: Population Doubling Time . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2. 4 Model Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2. 5 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3 Qualitative Model Formulation 32 3. 1 How to Eat an Elephant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3. 2 Forrester Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3. 3 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3. 4 Errors in Forrester Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3. 5 Advantages and Disadvantages of Forrester Diagrams . . . . . . . . . 44 3. 6 Principles of Qualitative Formulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3. 7 Model Simplification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3. 8 Other Modeling Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 viii Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 9 Exercises 53 4 Quantitative Model Formulation: I 4. 1 From Qualitative to Quantitative . . . . . . . . . . . . . . . . . Finite Difference Equations and Differential Equations 4. 2 . . . . . . . . . . . . . . . . 4. 3 Biological Feedback in Quantitative Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. 4 Example Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. 5 Exercises 5 Quantitative Model Formulation: I1 81 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. 1 Physical Processes 81 . . . . . . . . . . . . . . . 5. 2 Using the Toolbox of Biological Processes 89 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. 3 Useful Functions 96 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. 4 Examples 102 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. 5 Exercises 104 6 Numerical Techniques 107 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. 1 Mistakes Computers Make 107 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. 2 Numerical Integration 110 . . . . . . . . . . . . . . . . 6. 3 Numerical Instability and Stiff Equations 115 . . . . . . . . . . . . . .…
Bestandsnummer des Verkäufers 9781461498087
- Titel
- Modeling Biological Systems: : Principles and Applications
- Autor
- James W. Haefner
- Verlag
- Springer, Springer
- Veröffentlichungsjahr
- 2014
- Zustand
- Neu
- Einband
- Taschenbuch
- Sprache
- Englisch
- ISBN-10
- 1461498082
- ISBN-13
- 9781461498087
- Ausgabe
- 2. Auflage
- Artikelgewicht
- 739 Gramm
- Abmessungen
- 235x155x27 mm
This extensively revised second edition describes the essentials of creating and analyzing mathematical and computer simulation models. It offers a comprehensive understanding of the underlying principle, as well as details and equations applicable to a wide variety of biological systems and disciplines. The new edition extensively updates many of these topics, and is more rigorous and mathematical than the competitive titles, which are intended for a less sophisticated reader.
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This extensively revised second edition of Modeling Biological Systems: Principles and Applications describes the essentials of creating and analyzing mathematical and computer simulation models for advanced undergraduates and graduate students. It offers a comprehensive understanding of the underlying principle, as well as details and equations applicable to a wide variety of biological systems and disciplines. Students will acquire from this text the tools necessary to produce their own models.
The text contains two major sections: Principles and Applications. The first section discusses the principles of biological systems with a thorough description of the essential modeling activities of formulation, implementation, validation, and analysis. These activities are illustrated by a set of example models taken from recent and classical literature, chosen for their breadth of coverage and current timeliness. The new edition updates extensively many of these topics, especially quantitative model formulation, validation and model discrimination using information theory measures and Bayesian probability, and stability analysis and non-dimensionalization.
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