Title
Razvoj metoda za ispitivanje stabilnosti neravnotežnih stacionarnih stanja složenih reakcionih sistema
Creator
Maćešić, Stevan R., 1985-
Copyright date
2014
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 05.12.2014.
Other responsibilities
mentor
Kolar-Anić, Ljiljana, 1947-
mentor
Čupić, Željko.
član komisije
Stanisavljev, Dragomir, 1960-
član komisije
Mojović, Miloš, 1973-
član komisije
Lipkovski, Aleksandar, 1955-
Academic Expertise
Prirodno-matematičke nauke
Academic Title
-
University
Univerzitet u Beogradu
Alternative title
Development of methods for stability examination of non-equilibrium steady states of complex reaction systems
Publisher
[S. Maćešić]
Format
129 listova
description
Fizička hemija - Biofizička hemija i dinamika neravnotežnih procesa / Physical chemistry - Biophysical chemistry and dynamics of non-equilibrium
processes
Abstract (sr)
U okviru ovog rada urađena je detaljna analiza, prilagođavanje i dopuna
različitih metoda za ispitivanje stabilnosti stacionarnih stanja sa ciljem njihove
efikasnije primene u istraživanju dinamičkih stanja složenih reakcionih sistema.
Klasična analiza stabilnosti, analiza stehiometrijskih mreža, metode numeričke
kontinuacije i analiza dinamičkih stanja primenjene su na različite probleme koji se
sreću prilikom izvođenja analize stabilnosti, sa ciljem da se pokaže kako se dobijeni
rezultati što bolje mogu iskoristiti radi dobijanja korisnih informacije o dinamičkim
stanjima i načinu funkcionisanja pomenutih sistema. U zavisnosti od problema koji je
obrađivan korišćeni su model autokatalatora, modeli oscilatornih reakcija Belousov-
Zhabotinsky i Bray-Liebhafsky, kao i model HPA sistema.
Primenom klasične analize stabilnosti, pristupa koji se zasniva na određivanju
analitičkih izraza za svojstvene vrednosti nalaženjem nula karakterističnog polinoma, na
modelu autokatalatora pokazano je da je primena ovog pristupa ograničena na one
reakcione sisteme koji imaju najviše dve intermedijerne vrste.
U slučaju analize stehiometrijskih mreža (SNA), obrađen je niz problema koji se
javljaju pri primeni ove metode u ispitivanju stabilnosti neravnotežnih stacionarnih
stanja modela složenih reakcionih sistema i predložena su rešenja za njihovo
prevezilaženje. Za potrebe analize napisani su programi u MATLAB programskom
paketu, koji omogućavaju brzo izračunavanje matrice ekstremnih struja E primenom
opisanih algoritama, kao i efikasno određivanje negativnih dijagonalnih minora matrice
brzine struja V(j). Pored navedenog, objašnjeno je kako izabrati intermedijerne vrste
bitne za izvođenje analize stabilnosti, odrediti i pojednostaviti dobijene uslove
nestabilnosti. Pokazano je i kako odrediti funkcionalne delove modela odgovorne za
nastanak bifurkacija sedlasti-čvor i Andronov-Hopf, što je urađeno na modelima HPA
sistema i BL reakcije. Takođe je ispitana i važnost brzina reakcija vss i brzina struja j za...
Abstract (en)
In this doctoral thesis detailed analysis of the various methods for stability
examinations of stationary states was carried out with the main goal to improve their
efficiency in examination of the dynamical states of complex reaction systems.
Different approaches such as: classical stability analysis, a stoichiometric networks
analysis, methods of numerical continuation and analysis of dynamical states were
applied to the different problems encountered when performing stability analysis with
aim to show how obtained results can be utilized in the most useful way in order to
acquire informations about dynamical states and the way analyzed systems functioning.
Depending on the problem which was processed different models such as: autocatalator,
models of the Belousov-Zhabotinsky and Bray-Liebhafsky oscillating reactions and the
model of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis were analyzed.
Classical stability analysis, an approach that is based on the determination of the
analytical expression for the eigenvalues through finding the zeros of the characteristic
polynomial, was applied to the model of autocatalator and it was demonstrated that the
application of this approach is limited to those reaction systems that have at most two
intermediate species.
In the case of stoichiometric network analysis (SNA) a number of problems that
arise when this method is applied in examination of the stability of non-equilibrium
steady state of the models of complex reaction systems were analyzed and their
solutions were proposed. For the purpose of the analysis, programs which perform fast
calculation of the matrix of extreme current E by applying the algorithms described in
this thesis and also allow efficient determination of the negative diagonal minors of the
matrix V(j) were written in MATLAB program package. In addition, it was explained
how to choose the intermediate species essential for performing stability analysis,
determine and simplify obtained instability conditions. It was also shown on the models
of HPA system and BL reactions how to determine the functional parts of the analyzed...
Authors Key words
modeliranje složenih reakcionih sistema, stabilnost neravnotežnih
stacionarnih stanja, analiza stehiometrijskih mreža (SNA), numerička kontinuacija,
bifurkaciona analiza, bifurkacije, oscilatorne reakcije
Authors Key words
modeling of compex reaction systems, stability of non-equilibrium steadystates,
stoichiometric network analysis, numerical continuation, bifurcation analysis,
bifurcations, oscillating reactions
Classification
541.1
Type
Tekst
Abstract (sr)
U okviru ovog rada urađena je detaljna analiza, prilagođavanje i dopuna
različitih metoda za ispitivanje stabilnosti stacionarnih stanja sa ciljem njihove
efikasnije primene u istraživanju dinamičkih stanja složenih reakcionih sistema.
Klasična analiza stabilnosti, analiza stehiometrijskih mreža, metode numeričke
kontinuacije i analiza dinamičkih stanja primenjene su na različite probleme koji se
sreću prilikom izvođenja analize stabilnosti, sa ciljem da se pokaže kako se dobijeni
rezultati što bolje mogu iskoristiti radi dobijanja korisnih informacije o dinamičkim
stanjima i načinu funkcionisanja pomenutih sistema. U zavisnosti od problema koji je
obrađivan korišćeni su model autokatalatora, modeli oscilatornih reakcija Belousov-
Zhabotinsky i Bray-Liebhafsky, kao i model HPA sistema.
Primenom klasične analize stabilnosti, pristupa koji se zasniva na određivanju
analitičkih izraza za svojstvene vrednosti nalaženjem nula karakterističnog polinoma, na
modelu autokatalatora pokazano je da je primena ovog pristupa ograničena na one
reakcione sisteme koji imaju najviše dve intermedijerne vrste.
U slučaju analize stehiometrijskih mreža (SNA), obrađen je niz problema koji se
javljaju pri primeni ove metode u ispitivanju stabilnosti neravnotežnih stacionarnih
stanja modela složenih reakcionih sistema i predložena su rešenja za njihovo
prevezilaženje. Za potrebe analize napisani su programi u MATLAB programskom
paketu, koji omogućavaju brzo izračunavanje matrice ekstremnih struja E primenom
opisanih algoritama, kao i efikasno određivanje negativnih dijagonalnih minora matrice
brzine struja V(j). Pored navedenog, objašnjeno je kako izabrati intermedijerne vrste
bitne za izvođenje analize stabilnosti, odrediti i pojednostaviti dobijene uslove
nestabilnosti. Pokazano je i kako odrediti funkcionalne delove modela odgovorne za
nastanak bifurkacija sedlasti-čvor i Andronov-Hopf, što je urađeno na modelima HPA
sistema i BL reakcije. Takođe je ispitana i važnost brzina reakcija vss i brzina struja j za...
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.