Takashi Sato

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だれでも簡単に動的シミュレーションができるよう、Pythonでプログラミングをしました。

使用は自己責任ですが、フリーで使えますので触ってみてください。

Program

要素の”数”をシミュレーション

このプログラムは、反応式に従って要素の数をシミュレーションします。各要素の数は、０以上の自然数で表され、定義した反応式に従って確率的に増減が計算されます。
　化学反応では、通常、濃度が定義されますが、ここでは”数”によって計算が進みます。それによって、細胞中の遺伝子や突然変異した個体のような、小数系の時間発展も計算可能となっています。

ダイナミックスは、二項分布確率

反応式は、化学反応速度式をモデルとしています。すなわち、化学量論的反応を計算し、原子の総数が保存されるように、各要素の反応式を組み立てることによって計算が実行されます。ただし、生成反応式、消滅反応式などを定義することも可能です。反応は、確率定数に従って二項分布確率が計算され、要素の増減数が決められます。

”止まらない”アルゴリズム

反応は、要素数が０より小さくなることはありません。したがって、このようになる減算が行われようとするとその反応計算は実行されません。
また、二項分布確率が１より大きくなると確率計算できなくなるので、要素数に依存する場合でも確率が１より大きくならないような関数が使われています。
上記の工夫により、通常、計算が途中で止まることはまずありません。