真菌基因组学与生物学
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抽象的

Z 变换和拉普拉斯变换在气升式生物反应器生产泛化酵母中的应用

文森特·科尔曼

Z 变换和拉普拉斯变换是分别应用于求解差分方程和微分方程的数学技术。用于描述生物过程中细胞生长、底物消耗和产物形成的数学模型可以用这些类型的方程表示。因此，在这项工作中，使用文献中的不同模型对酿酒酵母的发酵过程进行了建模，并应用 Z 变换和拉普拉斯变换来求解方程。求解方程后，模型将在状态空间中表示并在 Octave ^{®中进行模拟}软件。最后，将这些模型与之前研究的实验数据以及彼此之间进行比较。Verhulst 模型最能描述该过程，细胞生长的平均误差为 4.74%，底物消耗的平均误差为 13.9%。这项工作是前所未有的，因为在文献中没有发现使用 Z 变换和离散模型来表示这种酵母发酵的作品。更重要的是，这项工作证明离散时间模型可以以与连续时间模型相同的精度应用于生物过程。