54、基于代理的干细胞建模与仿真

基于代理的干细胞建模与仿真

1. 细胞自动机方法的问题

在干细胞建模中，细胞自动机模型存在一些明显的问题：
- 空生态位空间的计算工作 ：该模型要求空的生态位空间（即空节点）进行计算工作，如维护计数器。这在生物学上缺乏可行性，因为按照建模理念，应该是细胞而非空位置拥有计数器。
- 干细胞分裂表示不明确 ：干细胞的分裂没有被明确表示，而是由空空间产生新的干细胞。具体来说，当空节点被至少一个干细胞包围一段时间后，新的干细胞就会出现，但相邻干细胞的位置在每一步可能会变化，模型缺乏“方向组件”。
- 干细胞个体追踪缺失 ：在产生新干细胞之前，个体干细胞没有被明确追踪。
- 分裂后干细胞状态未定义 ：模型没有定义干细胞分裂后的状态，例如分裂后干细胞的计数器是否重置，以及分裂前干细胞的局部计数器是否需要达到合适的周期阶段等。

2. 基于代理方法的重新表述

为了解决细胞自动机模型的问题，我们采用基于代理的方法进行重新表述。这种方法与原细胞自动机模型的最大区别在于图节点的角色变化：
| 模型类型 | 节点代表含义 |
| ---- | ---- |
| 细胞自动机模型 | 节点代表细胞或空空间 |
| 基于代理的重新表述模型 | 节点代表可能包含或不包含代表细胞的代理的空间 |

在基于代理的方法中，每个细胞都有一个唯一标识符，并且所有细胞都有一个内部计数器。此外，每个细胞还维护一个与每个相邻节点相关的计数器，用于记录相邻位置为空的时间。细胞还能