Tomáš Vejchodský, Radek Erban

Dynamický vývoj chemických reakcí je možné modelovat deterministicky pomocí diferenciálních rovnic pro koncentrace (případně počty molekul) jednotlivých chemikálií. Alternativně můžeme použít stochastický simulační algoritmus, který používá generátor náhodných čísel. Jednotlivé realizace stochastického simulačního algoritmu se samozřejmě liší, ovšem průměr přes mnoho realizací je dobře reprodukovatelná veličina popisující průměrné chování systému.

V přednášce předvedeme příklady, kdy deterministický a stochastický model téhož systému chemických reakcí dávají kvalitativně odlišné výsledky: deterministický model konverguje do stacionárního stavu zatímco stochastický vykazuje periodické oscilace. Rozpor obou modelů je způsobený tím, že deterministický model přestává být přesný pokud je počet molekul jedné z chemikálií velmi malý.

Na závěr předvedeme příklad motivovaný chemickými ději v živých buňkách.