34、细胞迁移系统与模糊无限状态自动机研究

细胞迁移系统与模糊无限状态自动机研究

在生物和信息处理领域，细胞迁移系统的研究以及模糊无限状态自动机的探索都具有重要意义。下面将详细介绍细胞迁移系统的模拟以及模糊无限状态自动机的提取与稳定性。

细胞迁移系统（CellMigration）

传统上，生物学家常借助显微镜视频研究细胞群体行为，但这种基于样本的研究方式存在局限性，难以重复且分析耗时。为解决这些问题，提出了多智能体模拟器 CellMigration。

• 多智能体 CellMigration 系统模型
  • 细胞迁移建模 ：该模型通过 AgentCell 群体定义细胞群体。每个 AgentCell 能观察、与其他细胞交互，并根据自身内外部环境变化进行适应，以实现生长、生存和协作。环境由 ‘Environment’ 类表示，动态随细胞状态改变，包含细胞群体向量 ‘VCell’、分子和生存资源向量 ‘Vmol’，以及重要的细胞外基质。细胞主要由特征变量、位置和与邻居的连接构成，在 CellMigration 中，连接由 ‘Junction’ 类建模。
  • CellMigration 模拟 ：肿瘤侵袭是恶性肿瘤区别于良性肿瘤的主要特征。在 CellMigration 中，健康细胞相互连接、有序排列。一段时间后，随机选择一个正常细胞转化为肿瘤细胞，起初形成良性肿瘤，细胞聚集不侵袭周围组织。随着时间推移，肿瘤细胞分泌 AMF 因子逐渐恶变，破坏连接、伸出膜延伸物，开始在细胞外基质上移动并侵袭周围组织。癌细胞的迁移分为两个阶段：