Efficient Analysis of Population Protocols and Chemical Reaction Networks

Helfrich, Martin

Martin Helfrich

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Original title:: Efficient Analysis of Population Protocols and Chemical Reaction Networks
Translated title:: Effiziente Analyse von Populationsprotokollen und chemischen Reaktionsnetzwerken
Author:: Helfrich, Martin
Year:: 2023
Document type:: Dissertation
Faculty/School:: TUM School of Computation, Information and Technology
Advisor:: Esparza Estaun, Francisco Javier ( Prof. Dr. )
Referee:: Esparza Estaun, Francisco Javier ( Prof. Dr. ); Seidl, Helmut (Prof. Dr.); Meyer, Roland (Prof. Dr.)
Language:: en
Subject group:: DAT Datenverarbeitung, Informatik
Keywords:: Population Protocols, Chemical Reaction Networks, Simulation, Verification, Synthesis
Translated keywords:: Populationsprotokolle, chemischen Reaktionsnetzwerke, Simulation, Verifikation, Synthese
TUM classification:: DAT 500
Abstract:: Population protocols are a model of distributed computation where agents interact to reach consensus. We introduce stage graphs, formal objects that can efficiently verify population protocols and help to understand how they work. In the related chemical reaction network model, we improve simulation efficiency via segmental simulation. This technique reuses parts of previous simulations, enabling accurate predictions for complex stochastic systems.
Translated abstract:: Populationsprotokolle sind ein Modell der verteilten Berechnung, bei dem Agenten interagieren, um einen Konsens zu erreichen. Wir führen Phasengraphen ein, die Populationsprotokolle effizient verifizieren können und dabei helfen, zu verstehen, wie sie funktionieren. Für chemische Reaktionsnetzwerke verbessern wir die Simulationseffizienz durch Segmentsimulation, die Teile früherer Simulationen wiederverwendet und genaue Vorhersagen für komplexe stochastische Systeme ermöglicht.
WWW:: https://mediatum.ub.tum.de/?id=1713629
Date of submission:: 26.06.2023
Oral examination:: 05.12.2023
File size:: 9117251 bytes
Pages:: 203
Urn (citeable URL):: https://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20231205-1713629-1-6
Last change:: 22.12.2023
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