Title (eng)
Benchmarking software tools for the calculation of convex hulls for metabolic modeling applications
Parallel title (deu)
Benchmarking von Software Instrumenten zur Berechnung konvexer Hüllen für das Modellieren von Metabolismen
Author
Martin Völkl
Advisor
Jürgen Zanghellini
Assessor
Jürgen Zanghellini
Abstract (deu)
Für viele wissenschaftliche und industrielle Anwendungen sind die Produktionskapazitäten von Organismen von großer Wichtigkeit. In ihrer einfachsten Form werden diese durch eine konvexe Hülle dargestellt, die alle potentiellen Produktionsraten für einen Metaboliten abhängig von allen möglichen Wachstumsraten wiedergibt.
Theoretisch könnten die Produktionskapazitäten für beliebig viele Metaboliten berechnet werden aber praktisch stoßen bestehende Methoden bei mehr als drei Metaboliten an ihre Grenzen.
Die Anzahl der berücksichtigten Metaboliten kann jedoch durch die Verwendung von Algorithmen zur Berechnung von konvexen Hüllen (CHM), die schon länger in der Computerbasierten Geometrie verwendet werden, erweitert werden.
Das Ziel dieser Arbeit war es, zwei Varianten einer spezifischen CHM Software qualitativ und quantitativ mit anderen Implementationen zu vergleichen und so ihre Anwendbarkeit für die Berechnung von Produktionskapazitäten zu ermitteln.
Abstract (eng)
For many scientific and industrial applications, an organisms' production envelope which summarizes its metabolic capabilities is of major interest. In its most basic form, this is a convex shape encompassing all possible production rates of a metabolite relative to all possible growth rates.
Technically production envelopes could be calculated for any number of metabolites but even after three dimensions, many existing methods quickly reach their limit.
The scope can be extended to include a higher number of metabolites using the convex hull algorithm (CHM), which is already in use in computational geometry.
The goal of this project was to quantitatively and qualitatively compare two versions of a CHM tool with a selection of other implementations to test their applicability for the calculation of production envelopes.
Keywords (deu)
SystembiologieBioinformatikmetabolische Modellestoichiometrische Modellierungkonvexe HüllenProjektionsalgorithmen
Keywords (eng)
systems biologiebioinformaticsmetabolic modelingconstraint based modelingconvex hullsprojection algorithmsbenchmarking
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1603979
rdau:P60550 (deu)
79 Seiten : Diagramme
Number of pages
79
Association (deu)
Title (eng)
Benchmarking software tools for the calculation of convex hulls for metabolic modeling applications
Parallel title (deu)
Benchmarking von Software Instrumenten zur Berechnung konvexer Hüllen für das Modellieren von Metabolismen
Author
Martin Völkl
Abstract (deu)
Für viele wissenschaftliche und industrielle Anwendungen sind die Produktionskapazitäten von Organismen von großer Wichtigkeit. In ihrer einfachsten Form werden diese durch eine konvexe Hülle dargestellt, die alle potentiellen Produktionsraten für einen Metaboliten abhängig von allen möglichen Wachstumsraten wiedergibt.
Theoretisch könnten die Produktionskapazitäten für beliebig viele Metaboliten berechnet werden aber praktisch stoßen bestehende Methoden bei mehr als drei Metaboliten an ihre Grenzen.
Die Anzahl der berücksichtigten Metaboliten kann jedoch durch die Verwendung von Algorithmen zur Berechnung von konvexen Hüllen (CHM), die schon länger in der Computerbasierten Geometrie verwendet werden, erweitert werden.
Das Ziel dieser Arbeit war es, zwei Varianten einer spezifischen CHM Software qualitativ und quantitativ mit anderen Implementationen zu vergleichen und so ihre Anwendbarkeit für die Berechnung von Produktionskapazitäten zu ermitteln.
Abstract (eng)
For many scientific and industrial applications, an organisms' production envelope which summarizes its metabolic capabilities is of major interest. In its most basic form, this is a convex shape encompassing all possible production rates of a metabolite relative to all possible growth rates.
Technically production envelopes could be calculated for any number of metabolites but even after three dimensions, many existing methods quickly reach their limit.
The scope can be extended to include a higher number of metabolites using the convex hull algorithm (CHM), which is already in use in computational geometry.
The goal of this project was to quantitatively and qualitatively compare two versions of a CHM tool with a selection of other implementations to test their applicability for the calculation of production envelopes.
Keywords (deu)
SystembiologieBioinformatikmetabolische Modellestoichiometrische Modellierungkonvexe HüllenProjektionsalgorithmen
Keywords (eng)
systems biologiebioinformaticsmetabolic modelingconstraint based modelingconvex hullsprojection algorithmsbenchmarking
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1604296
Number of pages
79
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