− | 几年前,在研究细胞内外信号传递过程中蛋白质相互作用机制<ref name = “Transtrum et.al, 2010”>Formulation, application to fitting algorithms: "Why are nonlinear fits to data so challenging?", Mark K. Transtrum, Benjamin B. Machta, and James P. Sethna, Phys. Rev. Lett. 104, 060201 (2010).</ref><ref name = “Transtrum et.al, 2011”>Expanded formulation, geometry of model manifold: "Geometry of nonlinear least squares with applications to sloppy models and optimization", Mark K. Transtrum, Benjamin B. Machta, and James P. Sethna Phys. Rev. E 83, 036701 (2011); </ref>时,几名物理和生物领域的科学家建立了一个有48个参数的模型,模型中参数之间难以独立分离,且参数变化范围都超过50倍。在面对一个参数不确定性如此之大的复杂模型时,一位生物学家却指出:根据研究经验,模型的实验结果甚至不用电脑就可以估算出来。因为系统的行为与大多数参数不确定性之间的关系并不紧密。 | + | 几年前,在研究细胞内外信号传递过程中蛋白质相互作用机制<ref>Formulation, application to fitting algorithms: "Why are nonlinear fits to data so challenging?", Mark K. Transtrum, Benjamin B. Machta, and James P. Sethna, Phys. Rev. Lett. 104, 060201 (2010).</ref><ref>Expanded formulation, geometry of model manifold: "Geometry of nonlinear least squares with applications to sloppy models and optimization", Mark K. Transtrum, Benjamin B. Machta, and James P. Sethna Phys. Rev. E 83, 036701 (2011); </ref>时,几名物理和生物领域的科学家建立了一个有48个参数的模型,模型中参数之间难以独立分离,且参数变化范围都超过50倍。在面对一个参数不确定性如此之大的复杂模型时,一位生物学家却指出:根据研究经验,模型的实验结果甚至不用电脑就可以估算出来。因为系统的行为与大多数参数不确定性之间的关系并不紧密。 |
| 大量的生物模型都存在类似的现象,例如生物钟的模型。该模型有36个参数,参数空间中符合模型行为特征的参数点构成了一个线性空间,把参数空间向某一平面投影,如图所示。在图上可以看出有实验点分布的方向是sloppy(“欠定”)的(即沿着这个方向变化参数,模型的行为不会发生明显改变),而垂直实验点分布方向是stiff(“僵硬”)的(即在这个方向上改变模型参数,模型的行为会发生显著变化),而在垂直于这个平面的参数空间中,大部分方向都是sloppy(“欠定”)的。 | | 大量的生物模型都存在类似的现象,例如生物钟的模型。该模型有36个参数,参数空间中符合模型行为特征的参数点构成了一个线性空间,把参数空间向某一平面投影,如图所示。在图上可以看出有实验点分布的方向是sloppy(“欠定”)的(即沿着这个方向变化参数,模型的行为不会发生明显改变),而垂直实验点分布方向是stiff(“僵硬”)的(即在这个方向上改变模型参数,模型的行为会发生显著变化),而在垂直于这个平面的参数空间中,大部分方向都是sloppy(“欠定”)的。 |