በባዮሎጂ ውስጥ የሂሳብ ሞዴል. የእይታ ምስሎች ግንዛቤ

በባዮሎጂ ውስጥ የሂሳብ ሞዴሎች

ቲ.አይ. ቮሊንኪና

D. Skripnikova ተማሪ

የከፍተኛ ሙያዊ ትምህርት የፌዴራል ግዛት የትምህርት ተቋም "ኦሪዮል ስቴት አግራሪያን ዩኒቨርሲቲ"

የሂሳብ ባዮሎጂ የባዮሎጂካል ሂደቶች እና ክስተቶች የሂሳብ ሞዴሎች ፅንሰ-ሀሳብ ነው። የሂሳብ ባዮሎጂ የተግባር ሂሳብን የሚያመለክት ሲሆን ስልቶቹን በንቃት ይጠቀማል. በውስጡ ያለው የእውነት መመዘኛ የሂሳብ ማረጋገጫ ነው፡ ትልቁ ሚና የሚጫወተው ኮምፒውተሮችን በመጠቀም በሂሳብ ሞዴሊንግ ነው። ከንፁህ የሂሳብ ሳይንሶች በተለየ፣ በሂሳብ ባዮሎጂ ሙሉ በሙሉ ባዮሎጂያዊ ችግሮች እና ችግሮች የዘመናዊ የሂሳብ ዘዴዎችን በመጠቀም የተጠኑ ናቸው ፣ ውጤቱም ባዮሎጂያዊ ትርጓሜ አለው። የሂሳብ ባዮሎጂ ተግባራት በባዮሎጂ ደረጃ ላይ ያሉ የተፈጥሮ ህጎች መግለጫ እና ዋናው ተግባር በምርምር ወቅት የተገኘውን ውጤት ትርጓሜ ነው. በዚህ ህግ መሰረት የህዝብ ስርዓት መተንበይ እንደሚቻል የሚያረጋግጠው የሃርዲ-ዌይንበርግ ህግ ምሳሌ ነው። በዚህ ህግ ላይ በመመስረት, አንድ ህዝብ የተፈጥሮ ምርጫ መሰረት የሚሰጥበት እራሱን የሚደግፍ የአለርጂ ቡድን ነው. ተፈጥሯዊ ምርጫ እራሱ ከሂሳብ እይታ አንጻር ራሱን የቻለ ተለዋዋጭ ነው, እና የህዝብ ብዛት ጥገኛ ተለዋዋጭ ነው, እና አንድ ህዝብ እርስ በእርሳቸው ተጽእኖ የሚያሳድሩ በርካታ ተለዋዋጮች ይቆጠራሉ. ይህ የግለሰቦች ብዛት፣ የአለርጂዎች ብዛት፣ የ alleles ጥግግት፣ የአውራነት ዝርጋታ ጥግግት እና ሪሴሲቭ alleles ጥግግት ወዘተ. ባለፉት አሥርተ ዓመታት ውስጥ በተለያዩ የሕይወት አደረጃጀት ደረጃዎች ውስጥ ያሉ የተለያዩ ባዮሲስቶች ተግባራት በቁጥር (ሒሳብ) ገለፃ ላይ ከፍተኛ መሻሻል አሳይተዋል-ሞለኪውላዊ ፣ ሴሉላር ፣ አካል ፣ ኦርጋኒክ ፣ ህዝብ ፣ ባዮጂኦኮሎጂካል። ሕይወት የሚወሰነው በተለያዩ የሥርዓት አደረጃጀት ደረጃዎች እና በስርዓተ ክወናው ጊዜ ወደ አንድ አጠቃላይ የተዋሃዱ የእነዚህ ባዮሲስቶች እና ሂደቶች በተለያዩ ባህሪያት ነው።

ሞርፎሎጂስቶች ፣ ባዮኬሚስቶች ፣ ፊዚዮሎጂስቶች ፣ በሞለኪውላዊ ባዮሎጂ ውስጥ ስፔሻሊስቶች ፣ ወዘተ. በዚህ ሥራ ምክንያት የተለያዩ ሴሎች ሞርፎፎረማዊ መርሃግብሮች በ ውስጥ ክሪስታላይዝድ ሆነው የባዮሎጂ ስርዓቶች የሂሳብ ሞዴሎችን መገንባት ለተሞካሪዎች ልዩ ጥልቅ የትንታኔ ሥራ ምስጋና ይግባቸው ሆነ። በቦታ እና በጊዜ እና በባዮኬሚካላዊ ሂደቶች ውስጥ የተለያዩ የፊዚኮኬሚካላዊ ሂደቶች በሥርዓት የሚከሰቱ እና በጣም ውስብስብ የሆነ ጥልፍልፍ ይፈጥራሉ.

በባዮሎጂ ውስጥ የሂሳብ መሣሪያዎችን ለማሳተፍ የሚረዳው ሁለተኛው ሁኔታ የሕዋስ ተግባራትን እና ተጓዳኝ ባዮሲስትን የሚወስኑ የበርካታ ውስጠ-ሴሉላር ግብረመልሶች መጠንን በሙከራ መወሰን ነው። እንደነዚህ ያሉ ቋሚዎች ዕውቀት ከሌለ የውስጣዊው ሴሉላር ሂደቶች መደበኛ የሂሳብ መግለጫ የማይቻል ነው.

በባዮሎጂ ውስጥ የሂሳብ ሞዴሊንግ ስኬትን የሚወስነው ሦስተኛው ሁኔታ በግል ኮምፒዩተሮች እና ሱፐር ኮምፒውተሮች መልክ ኃይለኛ የኮምፒዩተር መሳሪያዎችን ማዘጋጀት ነው። ይህ የሆነበት ምክንያት ብዙውን ጊዜ የሴሎች ወይም የአካል ክፍሎች የተወሰነ ተግባር የሚቆጣጠሩ ሂደቶች ብዙ በመሆናቸው በግብረ-መልስ እና በአስተያየት ዑደቶች የተሸፈኑ እና ስለሆነም በመስመር ላይ ባልሆኑ እኩልታዎች ስርዓቶች የተገለጹ በመሆናቸው ነው። እንደነዚህ ያሉ እኩልታዎች በትንታኔ ሊፈቱ አይችሉም, ነገር ግን በኮምፒተር በመጠቀም በቁጥር ሊፈቱ ይችላሉ.

በሴሎች ፣ የአካል ክፍሎች እና በሰውነት ውስጥ ብዙ አይነት ክስተቶችን እንደገና ማባዛት በሚችሉ ሞዴሎች ላይ የተደረጉ የቁጥር ሙከራዎች ሞዴሎቹን በሚገነቡበት ጊዜ የታሰቡትን ግምቶች ትክክለኛነት ለመገምገም ያስችሉናል። የሙከራ እውነታዎች እንደ ሞዴሎቹ ፖስታዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ ፣ የተወሰኑ ግምቶች እና ግምቶች አስፈላጊነት የሞዴሊንግ አስፈላጊ ንድፈ-ሀሳባዊ አካል ነው። እነዚህ ግምቶች እና ግምቶች በሙከራ ሊሞከሩ የሚችሉ መላምቶች ናቸው። ስለዚህ, ሞዴሎች የመላምቶች ምንጮች ይሆናሉ, እና በተጨማሪ, በሙከራ የተረጋገጡ ናቸው. የተሰጠውን መላምት ለመፈተሽ የታለመ ሙከራ ውድቅ ሊያደርገው ወይም ሊያረጋግጥ እና በዚህም ሞዴሉን ለማጣራት ይረዳል። ይህ በሞዴሊንግ እና በሙከራ መካከል ያለው መስተጋብር ያለማቋረጥ ይከሰታል፣ ይህም ስለ ክስተቱ ጥልቅ እና ትክክለኛ ግንዛቤን ያመጣል፡ ሙከራ ሞዴሉን ያጠራዋል፣ አዲስ ሞዴል አዲስ መላምቶችን ያቀርባል፣ ሙከራ አዲሱን ሞዴል ያጠራል፣ ወዘተ.

በአሁኑ ጊዜ, የሂሳብ ባዮሎጂ, የተለያዩ ባዮሎጂያዊ ሥርዓቶችን እና ሂደቶችን የሂሳብ ንድፈ ሃሳቦችን ያካትታል, በአንድ በኩል, ቀድሞውኑ በበቂ ሁኔታ የተመሰረተ ሳይንሳዊ ዲሲፕሊን ነው, በሌላ በኩል ደግሞ የልዩ ባለሙያዎችን ጥረቶች በማጣመር በፍጥነት በማደግ ላይ ከሚገኙ ሳይንሳዊ ዘርፎች አንዱ ነው. ከተለያዩ መስኮች እውቀት - የሂሳብ ሊቃውንት, ባዮሎጂስቶች, የፊዚክስ ሊቃውንት, የኬሚስትሪ እና የኮምፒተር ሳይንስ ስፔሻሊስቶች. በርካታ የሂሳብ ባዮሎጂ ዓይነቶች ተፈጥረዋል-የሂሳብ ጄኔቲክስ ፣ ኢሚውኖሎጂ ፣ ኤፒዲሚዮሎጂ ፣ ሥነ-ምህዳር ፣ በርካታ የሂሳብ ፊዚዮሎጂ ክፍሎች ፣ በተለይም የካርዲዮቫስኩላር ሲስተም የሂሳብ ፊዚዮሎጂ።

እንደ ማንኛውም ሳይንሳዊ ዲሲፕሊን ፣ የሂሳብ ባዮሎጂ የራሱ ርዕሰ ጉዳይ ፣ ዘዴዎች ፣ ዘዴዎች እና የምርምር ሂደቶች አሉት። እንደ የምርምር ርዕሰ ጉዳይ ፣ የሂሳብ (ኮምፒዩተር) የባዮሎጂ ሂደቶች ሞዴሎች ይነሳሉ ፣ እነሱም በተመሳሳይ ጊዜ ሁለቱንም የምርምር እና የባዮሎጂ ስርዓቶችን ለማጥናት መሳሪያን ይወክላሉ ። ከዚህ የባዮማቲማቲካል ሞዴሎች ድርብ ይዘት ጋር ተያይዞ የአምሳያው ባህሪያትን እንደ ሒሳብ ነገር ለማጥናት ነባሩን እና አዳዲስ ዘዴዎችን ለመተንተን የሂሳብ ዕቃዎችን (የሚመለከታቸው የሂሳብ ቅርንጫፎች ጽንሰ-ሀሳቦችን እና ዘዴዎችን) መጠቀምን ያመለክታሉ ። , እንዲሁም በባዮሎጂካል ሙከራዎች የተገኙ የሙከራ መረጃዎችን እንደገና ለማራባት እና ለመተንተን ሞዴሉን መጠቀም. በተመሳሳይ ጊዜ ፣ ​​የሂሳብ ሞዴሎች (እና በአጠቃላይ የሂሳብ ባዮሎጂ) በጣም አስፈላጊ ከሆኑት ዓላማዎች አንዱ ባዮሎጂያዊ ክስተቶችን እና ሁኔታዎችን በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ ባዮሎጂያዊ ባህሪን የመተንበይ ችሎታ እና በፊት (ወይም በምትኩ) የንድፈ-ሀሳባዊ ማረጋገጫቸው ነው። ተዛማጅ ባዮሎጂያዊ ሙከራዎችን ማካሄድ.

ውስብስብ የባዮሎጂካል ሥርዓቶችን ሞዴሎች ለማጥናት እና ለመጠቀም ዋናው ዘዴ የሂሳብ ኮምፒተር ሙከራ ነው ፣ ይህም ለተዛማጅ የሂሳብ ስርዓቶች ፣ የስሌት ስልተ ቀመሮች ፣ የኮምፒተር ፕሮግራሞችን ለማዳበር እና ለመተግበር ቴክኖሎጂዎች ፣ የኮምፒተር ውጤቶችን ለማከማቸት እና ለማስኬድ በቂ ስሌት ዘዴዎችን መጠቀምን ይጠይቃል ። ሞዴሊንግ. እነዚህ መስፈርቶች በተለያዩ የባዮማቲማቲክስ ዘርፎች ውስጥ የንድፈ ሃሳቦችን፣ ዘዴዎችን፣ ስልተ ቀመሮችን እና የኮምፒውተር ሞዴሊንግ ቴክኖሎጂዎችን ማዳበርን ያመለክታሉ።

በመጨረሻም የባዮማቲማቲካል ሞዴሎችን በመጠቀም የባዮሎጂካል ሥርዓቶችን የአሠራር ህጎች ለመረዳት ከዋናው ግብ ጋር ተያይዞ ሁሉም የእድገት ደረጃዎች እና የሂሳብ ሞዴሎች አጠቃቀም በባዮሎጂካል ሳይንስ ፅንሰ-ሀሳብ እና ልምምድ ላይ የግዴታ ጥገኛ መሆንን ይጠይቃሉ ።

በባዮሎጂ ጥናት ውስጥ በተለይም ለሌሎች የህዝብ ትንታኔዎች የሂሳብ ዘዴዎችን መጠቀም አስፈላጊ መሆኑን ማንም ባዮሎጂስት አይክድም። ይሁን እንጂ በባዮሎጂ ውስጥ የሂሳብ ትንተና ቦታን በመረዳት, የተለያዩ, አንዳንድ ጊዜ ተቃራኒ አመለካከቶች አሉ. አንዳንዶች በጣም አስፈላጊው ተግባር "የህዝብን ባህሪ እንደ ስታቲስቲክስ ድምር ማወቅ" ነው ብለው ያምናሉ (ቤቨርተን እና ሆልት, 1957; ግራሃም, 1956). በዚህ አመለካከት መሠረት የባዮሎጂ ባለሙያው ተግባር ወደ ስታቲስቲካዊ ትንታኔ ይቀንሳል እና የተለያዩ ተያያዥ ግንኙነቶችን ለመፍጠር ብቻ የተገደበ ነው. የዚህ አመለካከት ንድፈ ሃሳባዊ መሰረት የሆነው የበርትራንድ ራስል መግለጫ ነው "የባዮሎጂካል ህጎች ... እንደ የኳንተም ቲዎሪ ህጎች ልዩ እና ስታቲስቲካዊ ህጎች ናቸው" (ራስል, 1957, ገጽ 69).

ሌሎች ደግሞ በባዮሎጂ ውስጥ የሂሳብ ትንተና, የህዝብ ጥናቶችን ጨምሮ, አስፈላጊ ነው, ነገር ግን እንደ መካከለኛ ብቻ ነው, እና የመጨረሻው የምርምር ደረጃ አይደለም. ይህ ሁለተኛው የአመለካከት ነጥብ በቁስ አካል እንቅስቃሴ ዓይነቶች ልዩነት ላይ የተመሠረተ ነው። በሕዝብ ጥናት ውስጥ, ይህ አቅጣጫ የሚጣጣመውን ምንነት ለመለየት እና የባዮሎጂካል ክስተት መንስኤዎችን ለመረዳት የመጨረሻውን የምርምር ስራ ይመለከታል. ከእነዚህ አቀማመጦች የሕዝቦችን ተለዋዋጭነት ንድፎችን ስናጠና የሂሳብ ሞዴሎችን አጠቃቀም እንቀርባለን.

የሂሳብ ሞዴል (ሞዴሊንግ) የሂደቱን አሠራር ለመለየት እና መዋቅራዊ ባህሪያቱን ለመረዳት የሚቻልበት ዘዴ ነው - የተተነተነውን ህዝብ መለኪያዎችን ለማቋቋም። ትልቅ ዲጂታል ቁሳቁስ በሚኖርበት ጊዜ የሂሳብ ሞዴሊንግ የኮምፒዩተር እና ሞዴሊንግ መሳሪያዎችን በመጠቀም ፈጣን እና አስተማማኝ የቁሳቁስ ሂደት እና የተሰበሰበውን መረጃ የበለጠ አጠቃላይ እና ተጨባጭ ትንተና ለማድረግ ያስችላል።

የሒሳብ ሞዴሎችን በስፋት መጠቀምን የሚፈቅድ በጣም አስፈላጊ ተግባር ፣ የሥልጠና ዘዴን ማዳበር እና የቁጥሮች መለዋወጥ እና የንግድ ዓሦች ሊሆኑ የሚችሉ ትንበያዎችን ማዘጋጀት ፣ እንዲሁም ለንግድ ዓሦች የተሻሉ የአሠራር ስርዓቶችን ማስላት ነው። ከዓመት ወደ ዓመት ከፍተኛውን የዓሣ መጠን በመደበኛነት መቀበልን የሚያረጋግጡ እንደነዚህ ያሉ ሥርዓቶች ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን ምርቶች። በአሁኑ ጊዜ እነዚህን ተግባራት ለማከናወን ከፍተኛ መጠን ያለው ጊዜ እና ጥረት የሚውል ሲሆን በተለይም በግለሰብ የንግድ ዓሦች ሊያዙ የሚችሉ ትንበያዎችን በማዘጋጀት ውጤቱ ሁልጊዜ ትክክለኛ አይደለም. ስለሆነም በተቻለ መጠን ትንበያዎችን የማዘጋጀት እና የንግድ ዓሳ ክምችቶችን አሠራር ለማስላት ሂደቶችን ማቃለል እና ሜካናይዜሽን ማድረግ እጅግ በጣም አስፈላጊ ነው, የእነዚህን ስሌቶች ከፍተኛ ትክክለኛነት ያረጋግጣል.

ለምርምር ዓላማዎች ከፍተኛ ፍጥነት ያለው የኤሌክትሮኒክስ ኮምፒዩተሮችን መጠቀም የምርምር ወሰንን በከፍተኛ ሁኔታ ለማስፋፋት እና የሕዝባዊ ሥነ-ምህዳር ጉዳዮችን መቀራረብ ኮምፒውተሮች ከመምጣታቸው በፊት የማይቻል ነበር ።

የሂሳብ ሞዴል ዘዴ

ኢክቲዮሎጂካል ምርምርን ጨምሮ በሁሉም የምርምር ዘርፎች ኮምፒውተሮችን በስፋት ጥቅም ላይ ማዋላቸው ምርምርን በከፍተኛ ደረጃ ለማፋጠን እና የተገኘውን ውጤት ትክክለኛነት ለማረጋገጥ ያስችላል።

ይሁን እንጂ በሕዝብ ትንተና ውስጥ ኮምፒውተሮችን መጠቀም እንድንችል, ለእኛ ፍላጎት ያለውን ሂደት በትክክል የሚያንፀባርቁ ፕሮግራሞችን መፍጠር አስፈላጊ ነው. ይህ በመጀመሪያ ፣ የፍላጎት መጠኖችን ወደ እኛ ለመለወጥ ህጎች እና መመሪያዎች ስብስብ ነው (ሂደት አልጎሪዝም) ፣ ይህም ጥገኞችን በእኩልነት እና በቀጥታ በሰንጠረዥ እና በግራፍ መልክ ሊያካትት ይችላል። ሆኖም የሂደቱን “የሚሰራ” የሂሳብ ሞዴል ለማግኘት በእነዚያ የምክንያት ግንኙነቶች ላይ የተመሠረተ ፣የባዮሎጂያዊ ክስተት እድገትን ትክክለኛ ይዘት በሚያንፀባርቁ ውስጣዊ ተቃርኖዎች ላይ እንጂ በውጫዊ የዘፈቀደ ግንኙነቶች ላይ መሆን የለበትም። ስታቲስቲካዊ ህጎችን ብቻ ታዘዙ እና የክስተቱን ይዘት አታንጸባርቁ። እና እዚህም ሆነ በውጭ አገር (Regier, 1970) በሕዝብ ትንታኔ ውስጥ ሞዴሎች ከጊዜ ወደ ጊዜ ጥቅም ላይ እየዋሉ መምጣታቸው ተፈጥሯዊ ነው, እነሱም በአስተያየት መርህ ላይ የተገነቡ የህዝብ ራስን በራስ የሚቆጣጠር ክፍት ስርዓት ሀሳብ ላይ የተመሰረቱ ናቸው - የመደመር ወይም የመቀነስ መስተጋብር።

በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ በተዘጋ ዑደት ውስጥ የተለያዩ ምልክቶች ግንኙነቶች መኖራቸው የስርዓቱን አንጻራዊ መረጋጋት ያረጋግጣል (ሜንሹትኪን, 1971).

በሒሳብ ሞዴል ማለቴ የእንስሳትን ቁጥር እና ባዮማስ ተለዋዋጭነትን ጨምሮ የአንድ የተወሰነ ሂደት ወይም ክስተት ሂደት የቁጥር ጎን የሂሳብ መግለጫ ነው። በእያንዳንዱ የባዮሎጂ ጥናት ውስጥ እኛ በቀጥታም ሆነ በተዘዋዋሪ የሂሳብ ሞዴሎችን እንጠቀማለን። ለምሳሌ ፣ የዓሣው ክንፍ ውስጥ ያሉት የጨረሮች ብዛት አማካይ እና ስፋት የቁጥር አሃዛዊ አገላለጽ አስቀድሞ በጣም ቀላል የሆነውን የፊንፊን የሂሳብ ሞዴል ይወክላል። ከሒሳብ ሞዴሎች የሕዝብ ተለዋዋጭነት ጋር በተያያዘ፣ የሕዝብን ተለዋዋጭነት ሂደት የቁጥር ጎን የሚያንፀባርቁ እኩልታዎችን ወይም የእኩልታዎችን ሥርዓቶች መረዳት እና የዝግጅቱን ቀጣይ ሂደት ለመተንበይ የሚያስችለን ይመስላል። በተፈጥሮ ፣ የሒሳብ ሞዴሊንግ በሕዝብ ተለዋዋጭነት ጥናት ውስጥ ምን ቦታ መያዝ እንዳለበት እና የሂሳብ ሞዴሎችን በመጠቀም ባዮሎጂያዊ ምርምርን እንዴት በተሳካ ሁኔታ ማበርከት እንዳለበት ጥያቄው ይነሳል።

በኦርጋኒክ ዓለም ውስጥ የተከሰቱት ሂደቶች - ልማትን የሚያራምዱ ውስጣዊ ቅራኔዎች ፣ በዋነኛነት በተፈጥሮ ውስጥ ተለይተው የሚታወቁ እና ከሁለቱም የተከታታይ የድርጊት ሂደቶች ቡድን (ማለትም ፣ መጠን እና ፍጥነት) እና የልዩ ሂደቶች ቡድን አባል ናቸው። እነዚህ የአንድን ክስተት ሂደት የሚወስኑ ሂደቶች ናቸው. ነገር ግን ማንኛውም የተፈጥሮ ክስተት ውስጣዊ እና ውጫዊ ተቃርኖዎች መካከል ውስብስብ interweaving ነው; የኋለኛው ደግሞ ክስተቱ የሚከሰትበትን አካባቢ የሚፈጥር ይመስላል። የሕያዋን ፍጥረታት ውስጣዊ ቅራኔን የሚያንፀባርቁ ሂደቶች የልዩ ወይም ቀጣይነት ያለው እርምጃ የመወሰኛ ሂደቶች ምድብ ከሆኑ ፣ ውጫዊ ተፅእኖዎች እንደ ደንቡ ፣ በተፈጥሮ ውስጥ ልዩ ናቸው እና ከህዝቡ ጋር በግልፅ ግብረመልስ አልተገናኙም። የህዝቡን የሂሳብ ሞዴል መገንባት ሲጀምሩ, ይህንን ሁሉ ግምት ውስጥ ማስገባት ያስፈልጋል.

(Nikolsky, 1959) እንደሚታወቀው, የሂሳብ ዘዴን በመጠቀም, የአንድን ክስተት አሠራር መለየት ይቻላል, ነገር ግን የሚለምደዉ ምንነቱን አይገልጽም. ሆኖም ፣ የባዮሎጂካል ክስተት ዘዴን ማወቅ ምንነቱን ለመረዳት በጣም አስፈላጊ ነው ፣ እና የሂሳብ ሞዴሊንግ ዘዴ የክስተቱን አሠራር ለማብራራት የሚረዳ ከሆነ - በእኛ ሁኔታ ፣ የህዝብ ተለዋዋጭነት ዘዴ - ከዚያም ጥቅም ላይ መዋል አለበት ። ከፍተኛው.

ቫርሌይ (1962) በሕዝብ ጥናት ውስጥ የሂሳብ ሞዴሎች ተፈፃሚነት ላይ በተደረገ ውይይት ላይ በሕዝብ ጥናት ውስጥ የሂሳብ ሞዴል ቦታን እንደሚከተለው ገልፀዋል ።

ይሁን እንጂ የንድፈ ሃሳባዊ ሞዴል ለተግባራዊ ዓላማዎች ጥቅም ላይ የሚውለው በተፈጥሮ ውስጥ ያሉትን መለኪያዎች ለመወሰን ከተፈተነ እና ከቲዎሬቲካል ሞዴል ወደ ሥራ ከተለወጠ በኋላ ብቻ ነው. በቫርሊ ግንዛቤ ውስጥ ያለው ትክክለኛው የንድፈ ሃሳባዊ ሞዴል የክስተቱን ሂደት የሚያንፀባርቅ የሂሳብ ሞዴል አይደለም, ነገር ግን በቅድመ ባዮሎጂያዊ ምልከታዎች ላይ የተመሰረተ የስራ መላምት ነው, ይህም የመጀመሪያ መለኪያዎችን ለመወሰን ጥናት ለማደራጀት ያስችላል. የኋለኛው ደግሞ የክስተቱን ሂደት የቁጥር ጎን ለመተንበይ ተስማሚ የሆነ የስራ ሞዴል ለመፍጠር ያስችለዋል ፣ ማለትም የቫርሊ “ቲዎሬቲካል ሞዴል” የሥራው ሞዴል መሠረት መሆን ያለባቸው ባዮሎጂያዊ መርሆዎች ናቸው።

የኮምፒተር እና የሒሳብ ሞዴሎችን በመጠቀም የህዝብ ተለዋዋጭነት ችግርን በማዳበር ሂደት ውስጥ በዲ.አይ. Blokhintsev (1964) ለዘመናዊ የፊዚክስ ሊቅ ሥራ የቀረበው እቅድ ነው: 1) መለኪያ (የእውነታዎች ስብስብ); 2) የተቀበለውን መረጃ ማካሄድ (በኮምፒተር ላይ); 3) መደምደሚያዎች (የግንባታ ሥራ መላምቶች); 4) በማስላት ማሽኖች ላይ መፈተሽ; 5) የሕንፃ ጽንሰ-ሐሳቦች (የወደፊቱ ትንበያ).

እንደማስበው መለካት (የመረጃዎች ምርጫ) በአጠቃላይ ዘዴ ላይ የተመሰረተ መላምት መቅደም አለበት።

በዚህ ረገድ በዲኤን ሆራፋስ (1967) እንደተጠቆመው ችግሩን በመግለጽ ሞዴሎችን እና ኮምፒተሮችን በመጠቀም ምርምር መጀመር የበለጠ ትክክል ነው። ይህ ደራሲ የሚከተለውን የአሠራር ቅደም ተከተል ያቀርባል-1) ችግሩን መግለፅ; 2) ዋና ዋና ተለዋዋጮችን ማግኘት; 3) በእነዚህ ተለዋዋጭ እና የስርዓት መለኪያዎች መካከል ያለውን ግንኙነት መወሰን; 4) እየተጠኑ ያሉትን ሁኔታዎች ምንነት በተመለከተ መላምት መቅረጽ; 5) የሂሳብ ወይም ሌላ ሞዴል ግንባታ; 6) ሙከራዎችን ማካሄድ ወይም ማቀድ; 7) መላምት መሞከር; 8) በሙከራዎቹ ውጤት ላይ በመመርኮዝ መላምቱን መገምገም; 9) የመደምደሚያዎችን መላምት እና አፈጣጠር መቀበል ወይም አለመቀበል; 10) የእነሱን ግንኙነት ግምት ውስጥ በማስገባት የስርዓቶች ተጨማሪ እድገትን መተንበይ; 11) የድርጊት ሂደት እድገት; 12) አስፈላጊውን ማስተካከያ በማድረግ ወደ ሞዴል ማሻሻያ ደረጃ ሽግግር.

የዲ ኤን ኮራፋስ እቅድ, ለእኔ እንደሚመስለኝ, በ D. I. Blokhintsev የቀረበው እቅድ ቅርብ ነው, ነገር ግን በሕዝብ ትንተና ውስጥ ጠቃሚ ሊሆኑ የሚችሉ በርካታ ማብራሪያዎችን ያስተዋውቃል.

ስለዚህ፣ በሕዝብ ዳይናሚክስ መስክ ላይ በሚደረጉ ጥናቶች፣ የሒሳብ ሞዴሊንግ ስለ ሂደቱ የበለጠ ግልጽ ግንዛቤን መስጠት ይኖርበታል፣ በዋናነት ስለ መጠኑ ጎኑ። ሒሳባዊ ሞዴሊንግ የሕዝብን ተለዋዋጭነት የረጅም ጊዜ ትንበያ ሂደትን ቀላል ማድረግ እና በመጨረሻም የሕዝቦችን የአሠራር ስርዓት አስተማማኝ ስሌት ማረጋገጥ አለበት - የህዝቡን ከፍተኛ ምርታማነት የሚያረጋግጥ ገዥ አካል። የሒሳብ ሞዴሎችን በመገንባት ረገድ ለባዮሎጂስቶች እና ለሂሳብ ሊቃውንት የቀረበው ተግባራዊ ተግባር የረጅም ጊዜ ትንበያ አገልግሎትን በራስ ሰር ለማሠራት እና የኮምፒተር ቴክኖሎጂን በመጠቀም የዱር እንስሳትን ብዝበዛ ዘዴዎች ለማስላት የሚያስችል ሞዴል መፍጠር ነው።

ለእኔ እንደሚመስለኝ ​​የሚከተለው የስነ-ህይወታዊ ጥናት አካሄድ በሕዝብ ዳይናሚክስ እና በውስጡ ያለው የሒሳብ ሞዴሊንግ ቦታ ነው። ባለው ተጨባጭ ቁሳቁስ ግንዛቤ ላይ በመመስረት የክስተቱ ሥራ መላምት ይፈጠራል; በዚህ የስራ መላምት መሰረት የዝግጅቱን መንስኤ እና ዘዴን የሚያሳዩ ቁሳቁሶችን የሚያቀርብ የምርምር ፕሮግራም ተገንብቷል። እነዚህ ቁሳቁሶች የክስተቱን ሂደት የሂሳብ ሞዴል የመገንባት እድል መስጠት አለባቸው. ስለዚህ, የሂሳብ ሞዴል ለመፍጠር ሁለት ደረጃዎች አሉ. የመጀመሪያው (በቫርሊ እቅድ ውስጥ የንድፈ ሃሳባዊ ሞዴል) - በተሰበሰቡ እውነታዎች ላይ የተመሰረተ የስራ መላምት በተለያየ ውስብስብነት እኩልነት ውስጥ መደበኛ ነው; አብዛኛዎቹ የሂሳብ ሞዴሎች የዚህ አይነት ሞዴል ናቸው። ሁለተኛው ደረጃ - የሥራውን መላምት በመሞከር ላይ በመመስረት, ለፕሮግኖስቲክ እና ለስራ ማስኬጃ ዓላማዎች ተግባራዊ ስሌቶች ተስማሚ የሆነ የስራ ሞዴል ተፈጥሯል. ሁለቱም የንድፈ ሃሳባዊ እና የስራ ሞዴሎች ሁልጊዜ በአንድ ወይም በሌላ የንድፈ ሃሳባዊ ፅንሰ-ሀሳቦች ስብስብ ላይ የተመሰረቱ ናቸው, እና እነዚህ የንድፈ ሃሳባዊ ጽንሰ-ሐሳቦች በተፈጥሮ ውስጥ ለሚሰሩ ህጎች በቀረቡ መጠን, የተፈጠረው የሂሳብ ሞዴል የበለጠ ትክክለኛ እና ውጤታማ ይሆናል.

የአኗኗር ዘይቤዎች ልዩነት ቢኖራቸውም, ሁሉም ሞዴሎች በሚገነቡበት ጊዜ ግምት ውስጥ መግባት ያለባቸው የሚከተሉት ልዩ ባህሪያት አሏቸው.

• 1. ውስብስብ ስርዓቶች. ሁሉም ባዮሎጂካል ሥርዓቶች ውስብስብ፣ ብዙ አካላት፣ በቦታ የተዋቀሩ ናቸው፣ እና አካሎቻቸው ግለሰባዊነት አላቸው። እንደነዚህ ያሉትን ስርዓቶች ሞዴል ሲያደርጉ ሁለት አቀራረቦች ሊኖሩ ይችላሉ. የመጀመሪያው የተዋሃደ፣ ፍኖሜኖሎጂያዊ ነው። በዚህ አቀራረብ መሠረት የስርዓቱን የመግለጫ ባህሪያት ተለይተው ይታወቃሉ (ለምሳሌ, አጠቃላይ የዝርያዎች ብዛት) እና የእነዚህ መጠኖች ባህሪ ባህሪያት በጊዜ ሂደት (የቋሚ ሁኔታ መረጋጋት, የመወዛወዝ መገኘት, መወዛወዝ መገኘት). የቦታ ልዩነት መኖር). ይህ አካሄድ በታሪክ እጅግ ጥንታዊው እና የህዝቦች ተለዋዋጭ ቲዎሪ ባህሪ ነው። ሌላው አቀራረብ የስርዓቱን አካላት እና ግንኙነቶቻቸውን, የአስመሳይ ሞዴል ግንባታ, ግቤቶች ግልጽ የሆነ አካላዊ እና ባዮሎጂያዊ ትርጉም ያላቸው ዝርዝር ጉዳዮች ናቸው. እንዲህ ዓይነቱ ሞዴል የትንታኔ ምርምርን አይፈቅድም, ነገር ግን የስርዓቱን ቁርጥራጮች በጥሩ የሙከራ ጥናት, በተለያዩ ውጫዊ ተጽእኖዎች ባህሪውን በቁጥር ትንበያ መስጠት ይችላል.
• 2. የመራቢያ ስርዓቶች (ራስ-ሰር የመራባት ችሎታ). ይህ በጣም አስፈላጊው የሕያዋን ስርዓቶች ንብረት ኦርጋኒክ እና ኦርጋኒክ ቁስ አካላትን ለባዮሎጂካል ማክሮ ሞለኪውሎች ፣ ህዋሶች እና ፍጥረታት ባዮሲንተሲስ የማስኬድ ችሎታቸውን ይወስናል። phenomenological ሞዴሎች ውስጥ, ይህ ንብረት (ያልሆኑ ውሱን ሁኔታዎች ውስጥ - ገላጭ), በአካባቢው ሥርዓቶች ውስጥ የማይንቀሳቀስ ሁኔታ (አስፈላጊ ሁኔታ) እድገት የሚወስኑ autocatalytic ቃላት እኩልታዎች ውስጥ ፊት ተገልጿል. የመወዛወዝ እና የኳስስቶቻስቲክ ሁነታዎች ብቅ ማለት) እና ተመሳሳይነት ያለው ቋሚ ሁኔታ በቦታ በተከፋፈሉ ስርዓቶች ውስጥ አለመረጋጋት (የቦታ ተመጣጣኝ ያልሆነ ስርጭቶች እና የራስ-ሞገድ አገዛዞች ሁኔታ). ውስብስብ spatiotemporal አገዛዞች ልማት ውስጥ ትልቅ ሚና የሚጫወተው ክፍሎች (ባዮኬሚካላዊ ምላሽ) እና ማስተላለፍ ሂደቶች, ትርምስ (ስርጭት) እና ውጫዊ ኃይሎች አቅጣጫ (ስበት, የኤሌክትሮማግኔቲክ) አቅጣጫ ጋር ወይም የሚለምደዉ ጋር የተያያዙ ክፍሎች (ባዮኬሚካላዊ ምላሽ) እና ማስተላለፍ ሂደቶች መካከል ያለውን መስተጋብር ሂደት ነው. የሕያዋን ፍጥረታት ተግባራት (ለምሳሌ ፣ በማይክሮ ፋይሎሜትሮች ተጽዕኖ ሥር ባሉ ሴሎች ውስጥ እንቅስቃሴ ሳይቶፕላዝም)።
• 3. የቁስ እና የኢነርጂ ፍሰቶች በእነሱ ውስጥ እንዲያልፉ የሚያስችሉ ስርዓቶችን ይክፈቱ። ባዮሎጂካል ስርዓቶች ከቴርሞዳይናሚክስ ሚዛን በጣም የራቁ ናቸው ስለዚህም ተገልጸዋል ቀጥተኛ ያልሆኑ እኩልታዎች.መስመራዊ ኦንሳገር ግንኙነቶች ሃይሎችን እና ፍሰቶችን የሚያገናኙት በቴርሞዳይናሚክስ ሚዛን አቅራቢያ ብቻ ነው።
• 4. ባዮሎጂካል ነገሮች ውስብስብ ባለ ብዙ ደረጃ አላቸው ደንብ ሥርዓት.በባዮኬሚካላዊ ኪኔቲክስ ውስጥ, ይህ በወረዳዎች ውስጥ የግብረ-መልስ ምልልስ ሲኖር ይገለጻል, አዎንታዊ እና አሉታዊ. በአካባቢያዊ መስተጋብር እኩልታዎች ውስጥ ግብረመልሶች በመስመር ላይ ባልሆኑ ተግባራት ይገለፃሉ, ተፈጥሮው የመከሰት እድልን እና ውስብስብ የኪነቲክ አገዛዞችን ባህሪያት የሚወስን, oscillatory እና quasistochastic የሆኑትን ጨምሮ. የቦታ ስርጭትን እና የመጓጓዣ ሂደቶችን ከግምት ውስጥ በማስገባት የዚህ ዓይነቱ ገለልተኛነት የሚወሰነው በቋሚ መዋቅሮች ቅጦች (የተለያዩ ቅርጾች ነጠብጣቦች ፣ ወቅታዊ የመበታተን አወቃቀሮች) እና የራስ-ሞገድ ባህሪ ዓይነቶች (የመንቀሳቀሻ ግንባር ፣ ተጓዥ ሞገዶች ፣ መሪ ማዕከሎች ፣ ጠመዝማዛ ሞገዶች) ናቸው ። ወዘተ.)
• 5. የኑሮ ሥርዓቶች አሏቸው ውስብስብ የቦታ መዋቅር.ሕያው ሕዋስ እና በውስጡ የያዘው የአካል ክፍሎች ሽፋን አላቸው፤ ማንኛውም ሕያዋን ፍጡር እጅግ በጣም ብዙ የሆኑ ሽፋኖች አሉት፡ አጠቃላይ ስፋታቸውም በአስር ሄክታር ይደርሳል። በተፈጥሮ ፣ በሕያዋን ስርዓቶች ውስጥ ያለው አካባቢ ተመሳሳይ ነው ተብሎ ሊወሰድ አይችልም። የእንደዚህ አይነት የቦታ አወቃቀሮች ብቅ ማለት እና የምስረታ ህጎች ከቲዎሬቲካል ባዮሎጂ ችግሮች ውስጥ አንዱን ይወክላሉ። እንዲህ ዓይነቱን ችግር ለመፍታት ከሚረዱት ዘዴዎች አንዱ የሞርጂኔሲስ የሂሳብ ፅንሰ-ሀሳብ ነው።

Membranes የሕያዋን ህዋሶች የተለያየ ምላሽ ብቻ ሳይሆን ህይወትን ከህይወት ከሌላቸው (አካባቢ) ይለያሉ። በሜታቦሊዝም ውስጥ ቁልፍ ሚና ይጫወታሉ, የኢንኦርጋኒክ ionዎችን እና የኦርጋኒክ ሞለኪውሎችን ፍሰት በመምረጥ. ፎቶሲንተሲስ የመጀመሪያ ደረጃ ሂደቶች በክሎሮፕላስትስ ሽፋን ውስጥ ይከናወናሉ - የብርሃን ኃይልን በማከማቸት ከፍተኛ ኃይል ባለው የኬሚካላዊ ውህዶች ኃይል መልክ , ይህም ለኦርጋኒክ ቁስ አካል እና ሌሎች የውስጠ-ህዋስ ሂደቶች ውህደት ጥቅም ላይ ይውላል. የአተነፋፈስ ሂደት ቁልፍ ደረጃዎች በማይቶኮንድሪያ ሽፋን ላይ ያተኮሩ ናቸው ፣ የነርቭ ሴሎች ሽፋን ነርቭን የመምራት ችሎታቸውን ይወስናሉ። በባዮሎጂካል ሽፋኖች ውስጥ ያሉ የሂሳብ ሂደቶች የሂሳብ ሞዴሎች የሂሳብ ባዮፊዚክስ አስፈላጊ አካል ናቸው።

ነባር ሞዴሎች በዋናነት የልዩነት እኩልታዎች ስርዓቶች ናቸው። ሆኖም ግን, ቀጣይነት ያላቸው ሞዴሎች እንደ ህያው ስርዓቶች በግለሰብ እና በተቀነባበሩ ውስብስብ ስርዓቶች ውስጥ የሚከሰቱትን ሂደቶች በዝርዝር መግለጽ እንደማይችሉ ግልጽ ነው. የኮምፒውተሬሽን፣ ስዕላዊ እና አእምሯዊ ችሎታዎችን ከማዳበር ጋር ተያይዞ በሂሳብ ባዮፊዚክስ ውስጥ ሴሉላር አውቶማቲክ ሞዴሎችን ጨምሮ በልዩ የሂሳብ ትምህርቶች ላይ የተገነቡ የማስመሰል ሞዴሎች ከጊዜ ወደ ጊዜ በሂሳብ ባዮፊዚክስ ውስጥ ትልቅ ሚና ይጫወታሉ።

6. የተወሰኑ ውስብስብ የኑሮ ስርዓቶችን የማስመሰል ሞዴሎች, እንደ አንድ ደንብ, በተቻለ መጠን ስለ ዕቃው ያለውን መረጃ ግምት ውስጥ ያስገባሉ. የማስመሰል ሞዴሎች በተለያዩ የሕያዋን ቁስ አደረጃጀት ደረጃዎች ያሉ ነገሮችን ለመግለጽ ያገለግላሉ - ከባዮማክሮሞለኪውሎች እስከ ባዮጂኦሴኖሴስ ሞዴሎች። በኋለኛው ሁኔታ, ሞዴሎች ሁለቱንም ህይወት ያላቸው እና "የማይነቃቁ" ክፍሎችን የሚገልጹ ብሎኮችን ማካተት አለባቸው. የጥንታዊ የማስመሰል ሞዴሎች ምሳሌዎች ሞዴሎች ናቸው። ሞለኪውላዊ ተለዋዋጭ,ባዮማክሮሞለኪውልን ያካተቱት የሁሉም አተሞች መጋጠሚያዎች እና ጊዜያት እና የግንኙነታቸው ህጎች የተገለጹበት። በኮምፒዩተር የተሰላ የስርዓት “ህይወት” ምስል አካላዊ ህጎች በጣም ቀላል በሆኑ ባዮሎጂካዊ ነገሮች - ባዮማክሮሞለኪውሎች እና አካባቢያቸው ውስጥ እንዴት እንደሚገለጡ ለማወቅ ያስችለናል። ተመሳሳይ ሞዴሎች, ንጥረ ነገሮች (የግንባታ ብሎኮች) ከእንግዲህ አተሞች ናቸው, ነገር ግን አተሞች ቡድኖች, ረቂቅ ተሕዋስያን, ቫይረሶች, ወይም ማከናወን አንዳንድ aktyvnыh ቡድኖች ሽፋን ላይ እርምጃ ባዮቴክኖሎጂ ቀስቃሽ እና መድሃኒቶች ንድፍ ዘመናዊ የኮምፒውተር ቴክኖሎጂ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ. ሌሎች የታለሙ ድርጊቶች.

የማስመሰል ሞዴሎችን ለመግለጽ ተፈጥረዋል የፊዚዮሎጂ ሂደቶች,አስፈላጊ በሆኑ የአካል ክፍሎች ውስጥ የሚከሰቱ: የነርቭ ፋይበር, ልብ, አንጎል, የጨጓራና ትራክት, የደም ዝውውር. በመደበኛነት እና በተለያዩ በሽታዎች ውስጥ የሚከሰቱ ሂደቶችን "ሁኔታዎች" ይጫወታሉ, እና በሂደቱ ላይ መድሃኒቶችን ጨምሮ የተለያዩ ውጫዊ ተጽእኖዎችን ያጠናል. የማስመሰል ሞዴሎችን ለመግለጽ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ የእፅዋት ምርት ሂደትእና ከፍተኛ ምርት ለማግኘት ወይም በጊዜ ሂደት በጣም በእኩል መጠን የተከፋፈሉ ፍራፍሬዎችን ለማግኘት ለተክሎች እድገት ተስማሚ ስርዓትን ለማዳበር ያገለግላሉ። እንዲህ ያሉት እድገቶች በተለይ ውድ እና ኃይል-ተኮር የግሪን ሃውስ እርሻ አስፈላጊ ናቸው.

ለረጅም ጊዜ ባዮሎጂ ገላጭ ሳይንስ ነበር, የተስተዋሉ ክስተቶችን ለመተንበይ በጣም ተስማሚ አይደለም. በኮምፒዩተር ቴክኖሎጂ እድገት ሁኔታው ​​​​ተቀየረ. በመጀመሪያ ፣ በባዮሎጂ ውስጥ በጣም ጥቅም ላይ የዋሉት ዘዴዎች የሂሳብ ስታቲስቲክስ ዘዴዎች ናቸው ፣ ይህም የሙከራ መረጃዎችን በትክክል ለማካሄድ እና የተወሰኑ ውሳኔዎችን ለማድረግ እና መደምደሚያዎችን ለመሳል የተወሰኑ ጠቀሜታዎችን ለመገምገም አስችሏል። ከጊዜ በኋላ የኬሚስትሪ እና የፊዚክስ ዘዴዎች ወደ ባዮሎጂ ሲገቡ ከእውነተኛ ሙከራዎች መረጃን ለማስኬድ እና በምናባዊ ሙከራዎች ወቅት የባዮሎጂካል ሂደቶችን ሂደት ለመተንበይ የሚያስችላቸውን ውስብስብ የሂሳብ ሞዴሎችን መጠቀም ጀመሩ።

በባዮሎጂ ውስጥ ያሉ ሞዴሎች

የባዮሎጂካል ስርዓቶችን ሞዴል ማድረግ የባዮሎጂካል ስርዓቶችን ከባህሪያቸው ባህሪያት ጋር ሞዴሎችን የመፍጠር ሂደት ነው. የሞዴል ስራው ማንኛውም ባዮሎጂያዊ ስርዓቶች ሊሆኑ ይችላሉ.

ባዮሎጂ በሕያዋን ፍጥረታት አደረጃጀት ሞለኪውላዊ፣ ንዑስ ሴል፣ ሴሉላር፣ አካል-ሥርዓት፣ ኦርጋኒክ እና ሕዝብ-ባዮሴኖቲክ ደረጃዎች ላይ የባዮሎጂካል አወቃቀሮችን፣ ተግባራትን እና ሂደቶችን ሞዴሊንግ ይጠቀማል። ሞዴሊንግ በተለያዩ ባዮሎጂያዊ ክስተቶች፣ የግለሰቦች፣ የህዝብ እና የስነ-ምህዳሮች የኑሮ ሁኔታ ላይም ይተገበራል።

ፍቺ 1

ባዮሎጂካል ሥርዓቶች በጣም ውስብስብ መዋቅራዊ እና ተግባራዊ ክፍሎች ናቸው.

የባዮሎጂካል ክፍሎችን የኮምፒተር እና የእይታ ሞዴሊንግ ጥቅም ላይ ይውላል. እንደነዚህ ያሉ ባዮሎጂያዊ ሞዴሎች በጣም ብዙ ቁጥር ያላቸው ምሳሌዎች አሉ. አንዳንድ የባዮሎጂካል ሞዴሎች ምሳሌዎች እዚህ አሉ

በሁሉም የባዮሎጂ ዘርፎች ማለት ይቻላል የኮምፒዩተር የማስመሰል ሞዴሎች በፍጥነት እየጨመረ የመጣ ጠቀሜታ አለ። የኮምፒዩተር ሞዴሊንግ (ሞዴሊንግ) የተሰላ መረጃን ለመተንተን ፣ ይህም የምስል ሂደትን ያጠቃልላል ፣ የጂን እና የግለሰብ ፕሮቲኖችን ኮድ የሚያደርጉ ኑክሊዮታይድ ቅደም ተከተሎችን ለመተንተን ፣ ለኮምፒዩተር በዘመናዊ ባዮሎጂ ፣ ወዘተ. በግል ኮምፒዩተሮች ላይ "ምናባዊ" ሙከራዎችን በማካሄድ ሁሉንም ተለዋዋጮች እና ተፅእኖ ፈጣሪ ሁኔታዎችን መቆጣጠር ይቻላል, ይህም ባዮሎጂያዊ ስርዓቶችን ለመተንተን እና የእነዚህን ስርዓቶች አካላት አካላዊ ሞዴሎችን ለማዘጋጀት ያስችላል, ይህም በእውነተኛ ሙከራዎች ውስጥ ሊከናወን አይችልም. .

በባዮሎጂ ውስጥ ዋና ዋና ሞዴሎች

ባዮሎጂካል ላብራቶሪ የእንስሳት ሞዴሎች በእንስሳት ወይም በሰዎች ላይ የሚከሰቱ አንዳንድ ሁኔታዎችን ወይም በሽታዎችን ያባዛሉ. የእነርሱ አጠቃቀም በሙከራዎች ወቅት የአንድ የተወሰነ ሁኔታ ወይም በሽታ መከሰት ዘዴዎችን ፣ አካሄዱን እና ውጤቱን ለማጥናት እና በሂደቱ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። የባዮሎጂያዊ ሞዴሎች ምሳሌዎች በሰው ሰራሽ የጄኔቲክ እክሎች, ተላላፊ ሂደት, ስካር, የደም ግፊት እና ሃይፖክሲክ ሁኔታዎች መራባት, አደገኛ ኒዮፕላስሞች, የአንዳንድ የአካል ክፍሎች ከፍተኛ ተግባር ወይም ሃይፖኦክሲካል, ኒውሮሶስ እና ስሜታዊ ስሜቶች ናቸው.

ባዮሎጂያዊ ሞዴሎችን ለመፍጠር, የጄኔቲክ መሳሪያው ተፅእኖ ይደረግበታል, የማይክሮባላዊ ኢንፌክሽን ጥቅም ላይ ይውላል, መርዛማ ንጥረነገሮች ይተዋወቃሉ, የግለሰብ አካላት ይወገዳሉ, ወዘተ. የፊዚኮኬሚካል ሞዴሎች ባዮሎጂካል አወቃቀሮችን፣ ተግባራትን ወይም ሂደቶችን በኬሚካላዊ ወይም አካላዊ ዘዴዎች ይራባሉ እና አብዛኛውን ጊዜ እየተቀረጸ ላለው ባዮሎጂያዊ ክስተት ቅርብ ናቸው።

የሕያዋን ፍጥረታት፣ የአካል ክፍሎቻቸው እና ህዋሶቻቸው አካላዊ እና ኬሚካላዊ ሁኔታዎች ሞዴሎችን በመፍጠር ረገድ ከፍተኛ እድገት ታይቷል። ለምሳሌ የሰውነት ውስጣዊ አከባቢን የሚመስሉ እና በሰውነት ውስጥ የተገለሉ የአካል ክፍሎች ወይም የሰለጠኑ ህዋሶች መኖራቸውን የሚደግፉ የኢንኦርጋኒክ እና የኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች መፍትሄዎች (የሪንግገር ፣ ሎክ ፣ ታይሮድ ፣ ወዘተ) መፍትሄዎች ተመርጠዋል ።

ማስታወሻ 1

የባዮሎጂካል ሽፋኖችን መቅረጽ አንድ ሰው የ ion ትራንስፖርት ሂደቶችን ፊዚኮኬሚካላዊ መሠረት እና በእሱ ላይ የተለያዩ ሁኔታዎች ተጽእኖን እንዲያጠና ያስችለዋል. በራስ-ማወዛወዝ ሁነታ ውስጥ መፍትሄዎች ውስጥ የሚከሰቱ ኬሚካላዊ ምላሾችን በመጠቀም, የብዙ ባዮሎጂካል ክስተቶች ባህሪያዊ የማወዛወዝ ሂደቶች ተቀርፀዋል.

የሂሳብ ሞዴሎች (የአወቃቀሩ, ግንኙነቶች እና የስርዓተ-አሠራር ዘይቤዎች መግለጫዎች) በሙከራ መረጃ ላይ የተገነቡ ናቸው ወይም የማንኛውም ባዮሎጂካል ክስተት መላምት ፣ ንድፈ-ሀሳብ ወይም ክፍት ስርዓተ-ጥለት መደበኛ መግለጫን ይወክላሉ እና ተጨማሪ የሙከራ ማረጋገጫ ያስፈልጋቸዋል። የእንደዚህ አይነት ሙከራዎች የተለያዩ ስሪቶች የሂሳብ ሞዴሎችን አጠቃቀም ወሰኖች ይወስናሉ እና ለቀጣይ ማስተካከያው ቁሳቁስ ይሰጣሉ። በግላዊ ኮምፒዩተር ላይ የባዮሎጂካል ክስተትን የሂሳብ ሞዴል መፈተሽ በሙከራ ለመራባት አስቸጋሪ በሆኑ ሁኔታዎች ውስጥ በጥናት ላይ በባዮሎጂ ሂደት ውስጥ ያለውን ለውጥ ምንነት ለመተንበይ ያስችላል።

የሂሳብ ሞዴሎች በተመራማሪው ዘንድ ቀደም ብለው ያልታወቁትን አንዳንድ ክስተቶች በግለሰብ ጉዳዮች ለመተንበይ ያስችላሉ። ለምሳሌ በሆላንዳውያን ሳይንቲስቶች ቫን ደር ፖል እና ቫን ደር ማርክ በመዝናናት ማወዛወዝ ፅንሰ-ሀሳብ ላይ በመመስረት ያቀረቡት የልብ እንቅስቃሴ ሞዴል በልብ ምት ላይ ልዩ የሆነ ብጥብጥ ሊኖር እንደሚችል አሳይቷል ፣ በኋላም በሰዎች ላይ ተገኝቷል። የፊዚዮሎጂያዊ ክስተቶች የሂሳብ ሞዴል እንዲሁ በእንግሊዛዊ ሳይንቲስቶች ኤ. ሆጅኪን እና ኤ. ሃክስሊ የተሰራው የነርቭ ፋይበር ማነቃቂያ ሞዴል ነው። በአሜሪካ ሳይንቲስቶች ደብልዩ ማኩሎች እና ደብሊው ፒትስ የተሰሩት በነርቭ ኔትወርኮች ንድፈ ሃሳብ ላይ የተመሰረተ የነርቭ ሴሎች መስተጋብር አመክንዮአዊ እና ሒሳባዊ ሞዴሎች አሉ።

መጽሐፉ የባዮሎጂ ሂደቶችን በሂሳብ ሞዴሊንግ ላይ ንግግሮችን ያቀፈ ሲሆን የተፃፈው በሞስኮ ስቴት ዩኒቨርሲቲ የባዮሎጂ ፋኩልቲ በሚማሩት ኮርሶች ቁሳቁስ ላይ በመመርኮዝ ነው። M.V. Lomonosov.
24 ንግግሮች የኑሮ ስርዓቶችን አመዳደብ እና ገፅታዎች ይዘረዝራሉ ፣ በባዮሎጂ ውስጥ ተለዋዋጭ ሞዴሎችን ለመገንባት የሚያገለግሉ የሂሳብ መሣሪያዎች መሰረታዊ ነገሮች ፣ የህዝብ ብዛት እድገት እና የዝርያዎች መስተጋብር ፣ የብዝሃ-ስታቴሽን ፣ oscillatory እና quasistochastic ሂደቶች በባዮሎጂ ውስጥ ሞዴሎች። የባዮሎጂካል ሥርዓቶችን የቦታ ባህሪን ለማጥናት ዘዴዎች ፣ የራስ-ሞገድ ባዮኬሚካላዊ ምላሾች ሞዴሎች ፣ የነርቭ ግፊት መስፋፋት ፣ የእንስሳት ቆዳዎችን ቀለም መቀባት እና ሌሎችም ተደርገው ይወሰዳሉ። በባዮሎጂ ውስጥ ሞዴሊንግ ለማድረግ አስፈላጊ ለሆነው የጊዜ ተዋረድ ጽንሰ-ሀሳብ ልዩ ትኩረት ተሰጥቷል ፣ እና ዘመናዊ የ fractals እና ተለዋዋጭ ትርምስ ፅንሰ-ሀሳቦች። የቅርብ ጊዜ ንግግሮች የፎቶሲንተሲስ ሂደቶችን በዘመናዊ የሂሳብ እና የኮምፒተር ሞዴሊንግ ዘዴዎች ላይ ያተኮሩ ናቸው። ንግግሮቹ በባዮሎጂ ውስጥ ያለውን የሂሳብ ሞዴሊንግ ዘመናዊ መሰረቶችን ለመተዋወቅ ለሚፈልጉ የመጀመሪያ ደረጃ ተማሪዎች ፣ ተመራቂ ተማሪዎች እና ልዩ ባለሙያዎች የታሰቡ ናቸው።

ሞለኪውላዊ ተለዋዋጭ.
በምዕራቡ ዓለም ሳይንስ ታሪክ ውስጥ, ጥያቄው የሁሉንም አተሞች መጋጠሚያዎች እና የግንኙነታቸውን ህግጋት በማወቅ በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ የተከሰቱትን ሁሉንም ሂደቶች መግለጽ ይቻል እንደሆነ ነው. ጥያቄው የማያሻማ መልስ አላገኘም። የኳንተም ሜካኒክስ በጥቃቅን ደረጃ እርግጠኛ ያለመሆን ጽንሰ-ሀሳብን አቋቋመ። ንግግሮች 10-12 ውስጥ እኛ deterministic ሥርዓቶች ውስጥ ባሕርይ quasi-stochastic ዓይነቶች መኖር ማለት ይቻላል የማይቻል የማክሮ ደረጃ ላይ አንዳንድ deterministic ሥርዓቶች ባህሪ ለመተንበይ ያደርገዋል መሆኑን እንመለከታለን.

የመጀመርያው ጥያቄ ማጠቃለያ ሁለተኛው፡ የ“መቀነስ” ጥያቄ ነው። የፊዚክስ ህጎችን ማወቅ ፣ ማለትም ፣ ባዮሎጂካዊ ስርዓቶችን ያቀፈ የሁሉም አተሞች እንቅስቃሴ ህጎች እና የግንኙነታቸው ህጎች የህይወት ስርዓቶችን ባህሪ ለመግለጽ ይቻል ይሆን? በመርህ ደረጃ, ይህ ጥያቄ የየትኛውም የኑሮ ስርዓት አተሞች እንቅስቃሴ መጋጠሚያዎች እና ፍጥነቶች እና የግንኙነታቸው ህጎች የያዘውን የማስመሰል ሞዴል በመጠቀም ሊመለስ ይችላል. ለማንኛውም የኑሮ ስርዓት, እንዲህ ዓይነቱ ሞዴል እጅግ በጣም ብዙ ተለዋዋጮችን እና መለኪያዎችን መያዝ አለበት. ይህንን አካሄድ በመጠቀም የሕያዋን ሥርዓቶች አካላት ተግባር - ባዮማክሮሞለኪውሎች - ከ 70 ዎቹ ጀምሮ ለመቅረጽ ሙከራዎች ተደርገዋል።

ይዘት
የሁለተኛው እትም መግቢያ
ለመጀመሪያው እትም መግቢያ
ትምህርት 1. መግቢያ. በባዮሎጂ ውስጥ የሂሳብ ሞዴሎች
ትምህርት 2. በአንድ የአንደኛ ደረጃ ልዩነት ቀመር የተገለጹ የባዮሎጂካል ስርዓቶች ሞዴሎች
ትምህርት 3. የህዝብ እድገት ሞዴሎች
ትምህርት 4. በሁለት የራስ ገዝ ልዩነት እኩልታዎች ስርዓቶች የተገለጹ ሞዴሎች
ትምህርት 5. የሁለተኛ ደረጃ መደበኛ ያልሆኑ ስርዓቶች ቋሚ ግዛቶች መረጋጋት ጥናት
ትምህርት 6. ፈጣን እና ዘገምተኛ ተለዋዋጮች ችግር. የቲኮኖቭ ጽንሰ-ሐሳብ. የሁለትዮሽ ዓይነቶች. አደጋዎች
ትምህርት 7. ባለብዙ ስቴሽነሪ ስርዓቶች
ትምህርት 8. በባዮሎጂካል ስርዓቶች ውስጥ ማወዛወዝ
ትምህርት 9. የሁለት ዓይነቶች መስተጋብር ሞዴሎች
ትምህርት 10. ተለዋዋጭ ትርምስ. የባዮሎጂካል ማህበረሰቦች ሞዴሎች
የ fractal ስብስቦች ምሳሌዎች
ትምህርት 11. ጥቃቅን ተህዋሲያንን ሞዴል ማድረግ
ትምህርት 12. ደካማ የኤሌክትሪክ መስክ በትራንስሜምብራን ion ማጓጓዣ ቀጥተኛ ባልሆነ ስርዓት ላይ ያለው ተጽእኖ ሞዴል.
ትምህርት 13. የተከፋፈሉ ባዮሎጂካል ሥርዓቶች. ምላሽ-የስርጭት እኩልታ
ትምህርት 14. የስርጭት እኩልታን መፍታት. ተመሳሳይነት ያላቸው ቋሚ ግዛቶች መረጋጋት
ትምህርት 15. ስርጭት ጋር ስርዓቶች ውስጥ የማጎሪያ ማዕበል ማባዛት
ትምህርት 16. የግብረ-ስርጭት አይነት የሁለት እኩልታዎች ስርዓት ተመሳሳይነት ያላቸው ቋሚ መፍትሄዎች መረጋጋት. የተበታተነ አወቃቀሮች
ትምህርት 17. Belousov-Zhabotinsky ምላሽ
ትምህርት 18. የነርቭ ግፊቶችን የማሰራጨት ሞዴሎች. ራስ-ሞገድ ሂደቶች እና የልብ arrhythmias
ትምህርት 19. የተከፋፈሉ ቀስቅሴዎች እና ሞርሞጂነሲስ. የእንስሳት የቆዳ ቀለም ቅጦች
ትምህርት 20. የስፔዮቴምፖራል ሞዴሎች የዝርያ መስተጋብር
ትምህርት 21. ከግዙፉ አልጌ ቻራ ኮራሊና የሕዋስ ሽፋን ጋር የፒኤች እና የኤሌክትሪክ አቅም መለዋወጥ እና ወቅታዊ የቦታ ስርጭት።
ትምህርት 22. የፎቶሲንተቲክ ኤሌክትሮኖች መጓጓዣ ሞዴሎች. የኤሌክትሮን ሽግግር በ multienzyme ውስብስብ ውስጥ
ትምህርት 23. የፎቶሲንተቲክ ኤሌክትሮኖች መጓጓዣ ሂደቶች የኪነቲክ ሞዴሎች
ትምህርት 24. በፎቶሲንተቲክ ሽፋን ውስጥ ያሉ ሂደቶች ቀጥተኛ የኮምፒተር ሞዴሎች
ያልተለመደ የተፈጥሮ ሳይንሳዊ አስተሳሰብ እና የአካባቢ ንቃተ-ህሊና
ውስብስብ ስርዓቶች የዝግመተ ለውጥ ደረጃዎች.

ኢ-መጽሐፍን በሚመች ቅርጸት በነጻ ያውርዱ፣ ይመልከቱ እና ያንብቡ፡-
በባዮሎጂ ውስጥ በሂሳብ ሞዴሎች ላይ ትምህርቶችን ያውርዱ ፣ Riznichenko G.Yu., 2011 - fileskachat.com ፣ ፈጣን እና ነፃ ማውረድ።