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Benchmarking software tools for the calculation of convex hulls for metabolic modeling applications
Martin Völkl
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Chemie
Betreuer*in
Jürgen Zanghellini
DOI
10.25365/thesis.72492
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-12489.80111.418246-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
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
(Englisch)
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.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Systembiologie Bioinformatik metabolische Modelle stoichiometrische Modellierung konvexe Hüllen Projektionsalgorithmen
Schlagwörter
(Englisch)
systems biologie bioinformatics metabolic modeling constraint based modeling convex hulls projection algorithms benchmarking
Autor*innen
Martin Völkl
Haupttitel (Englisch)
Benchmarking software tools for the calculation of convex hulls for metabolic modeling applications
Paralleltitel (Deutsch)
Benchmarking von Software Instrumenten zur Berechnung konvexer Hüllen für das Modellieren von Metabolismen
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
79 Seiten : Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Jürgen Zanghellini
AC Nummer
AC16662930
Utheses ID
64939
Studienkennzahl
UA | 066 | 862 | |