偶像生物学的敏感性分析
敏感性分析
敏感性分析允许您在模型响应上探索模型数量（种类，隔板和参数）的变化的影响。您可以使用分析来验证模型响应上的有影响力模型数量的预先存在的知识或假设。您可以使用来自灵敏度分析的信息进行决策，设计实验和参数估计。辛博学®万博1manbetx支持两种类型的敏感性分析：局部敏感性分析和全局敏感性分析。
全球敏感性分析使用蒙特卡罗模拟，其中代表（全球的）一组参数示例值用于探索兴趣模型参数的变化对模型响应的影响。GSA提供了对对整体模型行为贡献的各个参数的相对贡献的见解。
另一方面，局部敏感性分析是基于衍生的。该技术一次分析一个模型参数的效果，保持其他参数固定。局部敏感性依赖于在执行分析的时间点处的参数值的特定选择，并且在它们共同变化时，不会捕获参数在模拟期间彼此相互作用。
全球敏感性分析（GSA）
在GSA中，模型量改变在一起以同时评估相对于模型响应的每个数量的相对贡献。Simbiology提供了两种方法来执行GSA。
Sobol指数
在这种方法中，SimBiology通过计算第一和全阶Sobol索引来执行模型输出（响应）方差的分解[1]。一阶Sobol索引给出了整体响应方差的分数，其可以归因于单独的输入参数的变化。总阶Sobol索引给出了总响应方差的分数，其可以归因于联合参数变化。有关详细信息，请参阅Saltelli方法来计算Sobol Indice。
采用Sbiosobol.计算Sobol指数。该功能需要统计和机器学习工具箱™。
Multiparametric GSA（MPGSA）
MPGSA允许您研究参数对由模型响应定义的分类器的相对重要性。SimBiology实现Tiemann et提出的MPSA方法。al。[2]。有关详细信息，请参阅多因素全局敏感性分析（MPGSA）。
采用sbiompgsa.执行MPGSA。该函数需要统计和机器学习工具箱。
局部敏感性分析（LSA）
在该分析中，Simbiology在模型中计算了所有物种初始条件和参数值的所有物种状态的时间依赖性灵敏度。
因此，如果模型有一个物种X和两个参数y和Z.，时间依赖的敏感性X关于每个参数值是时间依赖的衍生品
其中，分子是灵敏度输出，分母是对灵敏度分析的灵敏度输入。有关执行计算的更多信息，请参阅[3][4][5]。
LSA的模型要求
LSA仅由普通万博1manbetx微分方程（ODE）求解器支持。SimBiology通过将辅助微分方程与敏感性的辅助微分方程组合来计算局部灵敏度。附加方程是关于参数的原始方程的衍生物。这种方法有时被称为前进敏感性分析要么直接敏感性分析。求解器同时解决了较大的杂散系统。
Simbiology敏感性分析通过使用称为复杂步长近似的技术来计算衍生物。该技术对绝大多数典型反应动力学产生了准确的结果，这涉及简单的数学运算和功能。然而，当分析包含涉及非分析功能的数学表达式的模型时，这种技术可以产生不准确的结果，例如ABS。在这种情况下，SimBiology禁用灵敏度分析或警告您所计算的敏感性可能不准确。如果敏感性分析为具有含有异常函数的反应速率的模型提供了可疑结果，则可能陷入复杂步骤技术的限制。接触MathWorks技术支持万博1manbetx有关其他信息。
笔记
包含以下活动组件的模型不支持灵敏度分析：万博1manbetx
不合适的隔间
代数规则
活动
笔记
您可以对包含重复分配规则的模型执行敏感性分析，但仅当重复的分配规则不确定使用用作敏感性分析中的输入或输出的物种或参数。
日子作为默认求解器
Simbiology始终使用日期求解器对模型进行灵敏度分析，无论您选择的内容如何索尔弗蒂在配置集中。
此外，如果您正在使用的估算模型参数SBIOfit.或者具有这些基于梯度的估计函数之一的拟合数据程序：粉刺那Fminunc.那lsqnonlin.， 要么lsqcurvefit.，Simbiology默认使用日光求解器来计算敏感性并使用它们来改善拟合。如果您正在使用SBIOfit.，您可以通过设置来关闭此敏感性计算功能'敏感性分析'名称 - 值对参数错误的。但是，如果您使用的是拟合数据程序，则无法关闭此功能。建议您在尽可能以更准确的梯度近似和更好的参数适合的情况下保持灵敏度分析功能。
使用SBIOSIMULATE计算局部敏感性
设置以下属性leveroptions.你的财产configset.对象，在运行之前sbiosmulate.功能：
敏感性分析- 设置真的计算由此定义的所有物种状态的时间依赖性敏感性输出属性相对于物种的初始条件和所指定参数的值输入。SensitivityAnalysisoption.- 一个对象，可在配置集对象中保存灵敏度分析选项。属性SensitivityAnalysisoption.是：
设置后leveroptions.属性，通过提供模型来计算模型的敏感性模型对象作为一个输入论点sbiosmulate.功能。
这sbiosmulate.函数返回A.辛迪塔对象包含以下仿真数据：
时间点，状态数据，状态名称和敏感性数据
元数据，例如记录状态的类型和名称，模拟期间使用的配置集，以及模拟日期
一种辛迪塔对象是将时间数据，状态数据，灵敏度数据和相关元数据保持在一起的便捷方式。一种辛迪塔对象具有与之关联的属性和方法，您可以使用它来访问和操作数据。
对于所示的示例，请参阅：
使用Simfunctionsity对象计算本地敏感性
创建一个SIMFUNTICESINGY对象使用createSimfunction.指定'sensitivityoutpuls'和'sensitiveStinpuls'名称值对参数。然后执行对象。有关所示的示例，请参阅使用Simfunctionsity对象计算敏感性。
使用SimBiology Model Analyzer应用程序计算本地敏感性
对于使用应用程序的工作流示例，请参阅使用Simbiology Model Analyzer应用找到具有灵敏度分析的重要参数。
参考
[1]Saltelli，Andrea，Paola Annoni，Ivano Azzini，Francesca Campolongo，Marco Ratto和Stefano Tarantola。“模型输出的差异基于敏感性分析。设计和估算总灵敏度指标。“计算机物理通信181年，没有。2（2010年2月）：259-70。https://doi.org/10.1016/j.cpc.2009.09.018。
[2]Tiemann，Christian A.，Joep Vanlier，Maaike H. Oosterveer，Albert K. Groen，Peter A. J. Hilbers和Natal A. W. Van Riel。“参数轨迹分析，以识别药理学干预的治疗效果。”由Scott Markel编辑。PLO计算生物学9，不。8（2013年8月1日）：E1003166。https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1003166。
[3]Martins，Joaquim，Ilan Kroo和Juan Alonso。“使用复杂变量进行灵敏度分析的自动化方法。”在第38次航空航天科学会议和展览。里诺，NV，美国。：美国航空航天研究所，2000。https://doi.org/10.2514/6.2000-689。
[4]Martins，J.，Peter Sturdza和Juan Alonso。“复杂阶梯梯度近似与算法分化之间的联系。”在第39科技会议和展览。里诺，NV，U.S.::美国航空航天研究所，2001年。https://doi.org/10.2514/6.2001-921。
[5]Ingalls，Brian P.和Herbert M. Sauro。“化学计量网络的敏感性分析：非稳态轨迹代谢控制分析的延伸。”论理论生物学222，没有。1（2003年5月）：23-36。https://doi.org/10.1016/s0022-5193(03）0001011-0。
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