1 / 24

סימולציה נוחה לתגובות כימיות עם ממשק גרפי נתנאל וגנר המחלקה לכימיה , אוניברסיטת בן-גוריון

סימולציה נוחה לתגובות כימיות עם ממשק גרפי נתנאל וגנר המחלקה לכימיה , אוניברסיטת בן-גוריון. סימולציה נוחה לתגובות כימיות עם ממשק גרפי נתנאל וגנר המחלקה לכימיה אוניברסיטת בן-גוריון, באר שבע nwagner@bgu.ac.il. Minimal Self Replication. T. TT. TTT. ENTT. T. E. T. E. T. N. N.

rhonda-morin
Download Presentation

סימולציה נוחה לתגובות כימיות עם ממשק גרפי נתנאל וגנר המחלקה לכימיה , אוניברסיטת בן-גוריון

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. סימולציה נוחה לתגובות כימיות עם ממשק גרפי נתנאל וגנר המחלקה לכימיה, אוניברסיטת בן-גוריון

  2. סימולציה נוחה לתגובות כימיות עם ממשק גרפי נתנאל וגנר המחלקה לכימיה אוניברסיטת בן-גוריון, באר שבע nwagner@bgu.ac.il

  3. Minimal Self Replication T TT TTT ENTT T E T E T N N

  4. Second Order Autocatalysis T TT TTT ENTT T E T N

  5. Background Reaction E T N

  6. Second Order Autocatalysis

  7. Small Networks of Auto Catalysis and Cross Catalysis TjTk T1TjTk E1NTjTk T1 E1 N TjTk T2TjTk E2NTjTk T2 E2 N TjTk E3NTjTk T3TjTk T3 E3 N

  8. Small Networks of Auto Catalysis and Cross Catalysis i = j = k Auto Catalysis ij , k Cross Catalysis

  9. Small Networks of Auto Catalysis and Cross Catalysis i = j = k Auto Catalysis ij , k Cross Catalysis

  10. BGC Simulation Panel

  11. One Template Simulation

  12. Small Network Simulation

  13. Network Connections Ligation Rate Constants Diffusion Rate Constants Intake / Outtake Initial E Run Simulation Initial N Dissociation Rate Constants Maximum Time Computational Resolution Initial T

  14. Chemical Kinetics Elementary rate-determining step 

  15. Numerical Solution for itime=1:ltime na=dtime*(a.*(E'*N*T)-a_r.*ENT); nb=dtime*(b.*ENT);` nd=dtime*(d.*TT-d_r.*(T'*T)); ng=dtime*(g.*E*N); E=E-sum(na,2)'-ng; N=N-sum(sum(na))-sum(ng); T=T-sum(na)+sum(nd)+sum(nd,2)'+ng; ENT=ENT+na-nb; TT=TT+nb-nd; end

  16. MATLAB Programming Features • GUI Design Environment (GUIDE) • Outer Scripts, Inner Functions • Structures and Cell Arrays • Scalar  Vector • Vectorization of Input Parameters • Euler Runge-Kutta • Symmetry Constraints • MATLAB Coder: M files Mex files (for time loop)

  17. Output Graph One Template

  18. Output Graph Three Templates

  19. Logic Gates

  20. Comparison with Experimental Results Simulation Experiment time

  21. Oscillations Damped Oscillations Sustained Oscillations T time T time

  22. References Z Dadon, N Wagner, G Ashkenasy, AngewChemieInt Ed 47, 6128 (2008) N Wagner, G Ashkenasy, ChemEur J 15, 1765 (2009) N Wagner, G Ashkenasy, J ChemPhys130, 164907 (2009) Z Dadon, M Samiappan, N Wagner, G Ashkenasy, ChemComm48, 1419 (2012) www.bgu.ac.il/~nwagner

  23. תודה מיוחדת ל… פרופ' גונן אשכנזי יואב רז שגיא קראון ותודה לכם על ההקשבה! www.bgu.ac.il/~nwagner

  24. סימולציה נוחה לתגובות כימיות עם ממשק גרפי כחוקר תיאורטי במחלקה לכימיה באוניברסיטת בן-גוריון, החבר בקבוצת מחקר נסיונית, אני משתמש ב-Matlab כדי להריץ סימולציות של תגובות כימיות. בקבוצת המחקר שלנו חוקרים תהליכים בסיסיים של היווצרות פפטידים וחלבונים ממרכיבים פשוטים ביותר. למטרה זו כתבתי סימולציה המריצה את המשוואות הקינטיות של התגובות הכימיות, ובכך אפשר לעקוב אחר התהליכים באופן דומה לניסוי. לשם כך גם כתבתי ממשק גרפי (GUI), כדי לאפשר שליטה נוחה בפרמטרים הבסיסיים – קבועי הקצב של התגובות ותנאיי ההתחלה. דרך החישוב מבוססת על שיטות שונות לפתרונות נומריים של משוואות דיפרנציאליות. כמו כן השתמשתי ב-MATLAB Coder וקבצי mex כדי להאיץ את החלקים ה"כבדים" של הריצה.

More Related