Efficient non-spatial and spatial simulation of biochemical reaction networks

The dissertation is focused on algorithms for performing non-spatial and spatial stochastic simulations of reaction networks and on the exploration of improved or alternative approaches. Central topics are the evaluation and a subsequent comparison of algorithm performance in terms of execution speed and accuracy, the extension of temporal leap methods to the spatial realm as well as the introduction of a variant for a parallel execution, and the realization of a multi-algorithm simulation which introduces inter-rules to forge a link between the synchronized execution of subsidiary algorithms.Die Dissertation beschäftigt sich mit Algorithmen für die (nicht)räumliche stochastische Simulation von Reaktionsnetzwerken sowie deren Verbesserung bzw. der Entwicklung neuer Ansätze. Zentrale Elemente sind die Evaluierung und der dadurch mögliche Vergleich von Algorithmen in Hinsicht auf deren Ausführungsgeschwindigkeit und Genauigkeit, die Erweiterung von Leap-Methoden für räumliche Modelle (inklusive einer parallelen Variante) und die Realisierung einer Multi-Algorithmen Simulation durch die Einführung von Inter-Regeln, welche eine Interaktion zwischen verschiedenen Algorithmen erlauben