Resumen

La modelización tridimensional de sistemas biológicos es imprescindible para estudiar el comportamiento de sistemas dinámicos que requieren el análisis de cómo interactúan sus componentes en el espacio. Sin embargo, sólo existen unas pocas herramientas formales que ofrezcan una modelización conveniente de tales sistemas. El enfoque tradicional para construir y simular modelos 3D consiste en construir un sistema de ecuaciones diferenciales parciales (EDP). Aunque este enfoque puede ser eficiente desde el punto de vista computacional y ha sido empleado por muchos investigadores a lo largo de los años, no siempre es intuitivo, ya que no proporciona una representación visual de los sistemas modelados. De hecho, una modelización visual puede ayudar a concebir una imagen mental que, a la larga, contribuya a la comprensión del problema estudiado. Las redes de Petri híbridas coloreadas (HPNC) son una representación de alto nivel de las redes de Petri clásicas que ofrecen una modelización híbrida y espacial de los sistemas biológicos. Además de sus representaciones gráficas, los modelos HPNC también son escalables. Este artículo muestra cómo pueden utilizarse las HPNC para construir y simular sistemas que requieren una modelización tridimensional e híbrida (estocástica/continua). Utilizamos la difusión de calcio en tres dimensiones para ilustrar nuestras ideas principales. Más concretamente, demostramos que la creación de modelos tridimensionales mediante HPNC puede dar lugar a modelos más flexibles, ya que la estructura puede ampliarse y reducirse fácilmente con sólo modificar unos pocos parámetros. Esta ventaja de la cómoda configuración del modelo facilita el diseño de diferentes experimentos sin necesidad de alterar la estructura del modelo.

• Materias:Patrón de matriz Simulación híbrida Límite inverso Resistencia a la compresión Fuerzas aerodinámicas
• Subjects:Matrix pattern Hybrid simulation Inverse limit Compressive strength Aerodynamic forces
• Palabras claves:HPNC, modelos 3D, sistemas biológicos, redes de Petri híbridas coloreadas, redes de Petri clásicas, configuración cómoda de modelos, pocas herramientas formales, ecuaciones diferenciales parciales, sistemas, modelos HPNC
• Keywords:HPNC, 3D models, biological systems, Coloured Hybrid Petri Nets, classical Petri nets, convenient model configuration, few formal tools, partial differential equations, systems, HPNC models