Efficient abstraction and execution of stochastic simulation models

Till Köster

doi:10.18453/rosdok_id00005121

Till Köster

Efficient abstraction and execution of stochastic simulation models

Universität Rostock, June 30th 2024

https://doi.org/10.18453/rosdok_id00005121

Abstract: Zellbiologische Modelle verwenden häufig stochastische Prozesse, um zum Beispiel Phänomene wie Diffusion und das daraus folgende zufällige Interagieren von Partikeln darzustellen. In dieser Arbeit behandeln wir die effiziente Beschreibung und Ausführung dieser Modelle. Insbesondere beschäftigen uns Reaktionssysteme, die von den Gillespie-Algorithmen simuliert werden. Wir beschäftigen uns hier mit effizienten Varianten dieser Algorithmen, einschließlich ihrer parallelen Ausführung auf CPUs und Grafikkarten.

Dissertation Freier Zugang

Titel:

Efficient abstraction and execution of stochastic simulation models

Beteiligte Personen:

Till Köster[VerfasserIn]
	1390614387
Adelinde Uhrmacher[AkademischeR BetreuerIn]
	136258794
	Universität Rostock, Institut Visual and Analytic Computing
Alessandro Pellegrini[AkademischeR BetreuerIn]
	University of Rome “Tor Vergata”, Department of Civil Engineering and Computer Science Engineering (DICII)
Kevin Burrage[AkademischeR BetreuerIn]
	Queensland University of Technology, School of Mathematical Sciences

Beteiligte Körperschaften:

Universität Rostock[Grad-verleihende Institution]
	38329-6
Universität Rostock. Fakultät für Informatik und Elektrotechnik[Grad-verleihende Institution]
	10085032-7

Zusammenfassung:

Stochasticity is found throughout cell-biological models when describing phenomena such as diffusion and the resulting random interactions of entities. This thesis is concerned with the efficient execution of these models. We cover the fundamentals of modeling from the bottom up. Reaction systems are a main topic, particularly those that use Stochastic Simulation Algorithms. We discuss efficient variations of these algorithms, including their parallel execution. Furthermore, the limitations of static reaction systems will be overcome by introducing dynamic compartmentalization. [Englisch]

Zellbiologische Modelle verwenden häufig stochastische Prozesse, um zum Beispiel Phänomene wie Diffusion und das daraus folgende zufällige Interagieren von Partikeln darzustellen. In dieser Arbeit behandeln wir die effiziente Beschreibung und Ausführung dieser Modelle. Insbesondere beschäftigen uns Reaktionssysteme, die von den Gillespie-Algorithmen simuliert werden. Wir beschäftigen uns hier mit effizienten Varianten dieser Algorithmen, einschließlich ihrer parallelen Ausführung auf CPUs und Grafikkarten. [Deutsch]

Dokumenttyp:

Dissertation

Einrichtung:

Fakultät für Informatik und Elektrotechnik

Sprache:

Englisch

Sachgruppe der DNB:

004 Informatik

Umfang:

1 Online-Ressource (187 Seiten)

Veröffentlichung /
Entstehung:

Rostock: Universität Rostock