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Dinámica de Red Sintomática

Storyboard

Propagación de activación entre síntomas acoplados; contraparte de M2 aplicada a E7. Incluye la condición de punto fijo (estado estable) y la condición de "tipping point" via el autovalor máximo de la matriz de acoplamiento, que determina si un pequeño estresor puede desencadenar un colapso hacia el estado patológico.

>Modelo

ID:('ky', 1602)


Entrada total al síntoma

Storyboard



$u_i=\sum_{j=1}^{N}w^{sym}_{ij}a_j+h_i^{sym}-r$

$w^{sym}_{ij}$
Acoplamiento entre síntomas
$1$
$a_j$
Activación del síntoma acoplado (j)
$1$
$u_i$
Entrada total normalizada al síntoma
$1$
$h_i^{sym}$
Estresor externo aplicado al síntoma
$1$
$N$
Número de síntomas
$1$
$r$
Término de recuperación basal
$1$



>Modelo

ID:('gm', 14107)


Función logística de activación

Storyboard



$\sigma(u_i)=\dfrac{1}{1+e^{-u_i}}$

$sigma(u_i)$
Activación logística objetivo
$1$
$u_i$
Entrada total normalizada al síntoma
$1$



>Modelo

ID:('gm', 14108)


Propagación discreta de activación

Storyboard



$a_i(t+1)=\sigma!\left(\sum_jw^{sym}_{ij}a_j(t)+h_i^{sym}-r\right)$

$w^{sym}_{ij}$
Acoplamiento entre síntomas
$1$
$a_i(t+Delta t)$
Activación actualizada
$1$
$a_j$
Activación del síntoma acoplado (j)
$1$
$h_i^{sym}$
Estresor externo aplicado al síntoma
$1$
$N$
Número de síntomas
$1$
$r$
Término de recuperación basal
$1$



>Modelo

ID:('gm', 14109)


Dinámica continua relajada

Storyboard



$\dfrac{da_i}{dt}=\dfrac{\sigma(u_i)-a_i}{\tau_{sym}}$

$sigma(u_i)$
Activación logística objetivo
$1$
$a_i$
Activación normalizada del síntoma (i)
$1$
$dfrac{da_i}{dt}$
Tasa de cambio de activación
$1/s$
$ au_{sym}$
Constante temporal de activación
$s$



>Modelo

ID:('gm', 14110)


Actualización temporal estocástica

Storyboard



$a_i(t+\Delta t)=a_i(t)+\dfrac{da_i}{dt}\Delta t+\sigma_n\sqrt{\Delta t},\eta_i$

$a_i(t+Delta t)$
Activación actualizada
$1$
$a_i$
Activación normalizada del síntoma (i)
$1$
$eta_i$
Variable aleatoria normal estándar
$1$
$dfrac{da_i}{dt}$
Tasa de cambio de activación
$1/s$
$sigma_n$
Intensidad del ruido de activación
$1/s¹?²$
$Delta t$
Paso de integración
$s$



>Modelo

ID:('gm', 14111)


Acotación de activación

Storyboard



$a_i(t+\Delta t)=\max[0,\min(1,a_i(t+\Delta t))]$

$a_i(t+Delta t)$
Activación actualizada
$1$



>Modelo

ID:('gm', 14112)


Condición de punto fijo

Storyboard



$a_i^{eq}=\sigma!\left(\sum_jw^{sym}_{ij}a_j^{eq}+h_i^{sym}-r\right)$

$w^{sym}_{ij}$
Acoplamiento entre síntomas
$1$
$a_i^{eq}$
Activación de equilibrio
$1$
$h_i^{sym}$
Estresor externo aplicado al síntoma
$1$
$N$
Número de síntomas
$1$
$r$
Término de recuperación basal
$1$



>Modelo

ID:('gm', 14113)


Error de punto fijo

Storyboard



$E_{fp}=\sqrt{\dfrac{1}{N}\sum_i(a_i^{eq}-a_i)^2}$

$a_i^{eq}$
Activación de equilibrio
$1$
$a_i$
Activación normalizada del síntoma (i)
$1$
$E_{fp}$
Error respecto del punto fijo
$1$
$N$
Número de síntomas
$1$



>Modelo

ID:('gm', 14114)


Matriz efectiva de acoplamiento

Storyboard



$W_{eff}=s_wW^{sym}$

$s_w$
Escala dinámica de acoplamiento
$1$
$W^{sym}$
Matriz base de acoplamientos
$1$
$W_{eff}$
Matriz efectiva de acoplamiento
$1$



>Modelo

ID:('gm', 14115)


Autovalor máximo

Storyboard



$\lambda_{\max}=\max\operatorname{eig}(W_{eff})$

$lambda_{max}$
Autovalor máximo de la matriz efectiva
$1$
$W_{eff}$
Matriz efectiva de acoplamiento
$1$



>Modelo

ID:('gm', 14116)


Condición de tipping point

Storyboard



$\lambda_{\max}\geq1\Rightarrow\text{tipping point}$

$lambda_{max}$
Autovalor máximo de la matriz efectiva
$1$



>Modelo

ID:('gm', 14117)


Activación media

Storyboard



$\bar a=\dfrac{1}{N}\sum_i a_i$

$ar a$
Activación media de la red
$1$
$a_i$
Activación normalizada del síntoma (i)
$1$
$N$
Número de síntomas
$1$



>Modelo

ID:('gm', 14118)


Activación máxima

Storyboard



$a_{\max}=\max_i(a_i)$

$a_{max}$
Activación máxima de la red
$1$
$a_i$
Activación normalizada del síntoma (i)
$1$
$N$
Número de síntomas
$1$



>Modelo

ID:('gm', 14119)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$w^{sym}_{ij}$
w_sym_ij
Acoplamiento entre síntomas
1
$a_i(t+Delta t)$
a_sym_i_next
Activación actualizada
1
$a_i^{eq}$
a_sym_i_eq
Activación de equilibrio
1
$a_j$
a_sym_j
Activación del síntoma acoplado (j)
1
$sigma(u_i)$
sigma_sym_i
Activación logística objetivo
1
$a_{max}$
a_max
Activación máxima de la red
1
$ar a$
a_mean
Activación media de la red
1
$a_i$
a_sym_i
Activación normalizada del síntoma (i)
1
$lambda_{max}$
lambda_max_w
Autovalor máximo de la matriz efectiva
1
$u_i$
u_sym_i
Entrada total normalizada al síntoma
1
$E_{fp}$
E_fixed
Error respecto del punto fijo
1
$s_w$
s_coupling
Escala dinámica de acoplamiento
1
$h_i^{sym}$
h_sym_i
Estresor externo aplicado al síntoma
1
$W^{sym}$
W_sym
Matriz base de acoplamientos
1
$W_{eff}$
W_eff
Matriz efectiva de acoplamiento
1
$N$
N_sym
Número de síntomas
1
$r$
r_recovery
Término de recuperación basal
1
$eta_i$
eta_i
Variable aleatoria normal estándar
1
$dfrac{da_i}{dt}$
da_sym_i_dt
Tasa de cambio de activación
1/s
$sigma_n$
sigma_noise
Intensidad del ruido de activación
1/s¹?²
$ au_{sym}$
tau_sym
Constante temporal de activación
s
$Delta t$
dt_sim
Paso de integración
s

ID:(0, 1602)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile