Data-Informed Parameter Synthesis for Population Markov Chains
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216224%3A14330%2F19%3A00108287" target="_blank" >RIV/00216224:14330/19:00108287 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-28042-0_10" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-28042-0_10</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-28042-0_10" target="_blank" >10.1007/978-3-030-28042-0_10</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Data-Informed Parameter Synthesis for Population Markov Chains
Popis výsledku v původním jazyce
Stochastic population models are widely used to model phenomena in different areas such as chemical kinetics or collective animal behaviour. Quantitative analysis of stochastic population models easily becomes challenging, due to the combinatorial propagation of dependencies across the population. The complexity becomes especially prominent when model's parameters are not known and available measurements are limited. In this paper, we illustrate this challenge in a concrete scenario: we assume a simple communication scheme among identical individuals, inspired by how social honeybees emit the alarm pheromone to protect the colony in case of danger. Together, n individuals induce a population Markov chain with n parameters. In addition, we assume to be able to experimentally observe the states only after the steady-state is reached. In order to obtain the parameters of the individual's behaviour, by utilising the data measurements for population, we combine two existing techniques. First, we use the tools for parameter synthesis for Markov chains with respect to temporal logic properties, and then we employ CEGAR-like reasoning to find the viable parameter space up to desired coverage. We report the performance on a number of synthetic data sets.
Název v anglickém jazyce
Data-Informed Parameter Synthesis for Population Markov Chains
Popis výsledku anglicky
Stochastic population models are widely used to model phenomena in different areas such as chemical kinetics or collective animal behaviour. Quantitative analysis of stochastic population models easily becomes challenging, due to the combinatorial propagation of dependencies across the population. The complexity becomes especially prominent when model's parameters are not known and available measurements are limited. In this paper, we illustrate this challenge in a concrete scenario: we assume a simple communication scheme among identical individuals, inspired by how social honeybees emit the alarm pheromone to protect the colony in case of danger. Together, n individuals induce a population Markov chain with n parameters. In addition, we assume to be able to experimentally observe the states only after the steady-state is reached. In order to obtain the parameters of the individual's behaviour, by utilising the data measurements for population, we combine two existing techniques. First, we use the tools for parameter synthesis for Markov chains with respect to temporal logic properties, and then we employ CEGAR-like reasoning to find the viable parameter space up to desired coverage. We report the performance on a number of synthetic data sets.
Klasifikace
Druh
D - Stať ve sborníku
CEP obor
—
OECD FORD obor
10200 - Computer and information sciences
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GA18-00178S" target="_blank" >GA18-00178S: Diskrétní bifurkační analýza reaktivních systémů</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2019
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název statě ve sborníku
Hybrid Systems Biology (HSB 2019)
ISBN
9783030280413
ISSN
0302-9743
e-ISSN
1611-3349
Počet stran výsledku
18
Strana od-do
147-164
Název nakladatele
Springer International Publishing
Místo vydání
Cham
Místo konání akce
Charles University
Datum konání akce
6. 4. 2019
Typ akce podle státní příslušnosti
WRD - Celosvětová akce
Kód UT WoS článku
000509932800010