Математическое моделирование биологических процессов и систем. Старченко И.Б - 31 стр.

UptoLike

Рубрика: 

31
4.КОНКУРЕНЦИЯ.ОТБОР.МОДЕЛЬЖАКОБАИМОНО
Биологические системы вступают во взаимодействие друг с другом на
всех уровнях, будь то взаимодействие биомакромолекул в процессе
биохимических реакций, или взаимодействие видов в популяциях.
Взаимодействие может протекать в структурах, тогда система может быть
охарактеризована определенным набором состояний, так происходит на
уровне субклеточных, клеточных и организменных структур. Кинетика
процессов в структурах
в математических моделях как правило описывается с
помощью систем уравнений для вероятностей состояний комплексов.
В случае, когда взаимодействие происходит случайно, его
интенсивность определяется концентрацией взаимодействующих
компонентов и их подвижностьюобобщенной диффузией. Именно такие
представления приняты в базовых моделях взаимодействия видов.
Классической книгой, в которой рассматриваются математические модели
взаимодействия видов, стала
книга Вито Вольтерра "Математическая
теория борьбы за существование" (1931)
. В ней постулированы в
математической форме свойства биологических объектов и их
взаимодействий, которые затем исследуются как математические объекты.
Вито Вольтерра (1860-1940) завоевал мировую известность своими
работами в области интегральных уравнений и функционального анализа.
Кроме чистой математики его интересовали вопросы применения
математических методов в биологии, физике, социальных науках. В годы
службы в ВВС в Италии он много работал над вопросами военной техники и
технологии (задачи баллистики, бомбометания, эхолокации). В этом человеке
сочетался
талант ученого и темперамент активного политика,
принципиального противника фашизма. Он был единственным итальянским
сенатором, проголосовавшим против передачи власти Муссолини. Когда в
годы фашистской диктатуры в Италии Вольтерра работал во Франции,
Муссолини, желая привлечь на свою сторону всемирно известного ученого,
предлагал ему различные высокие посты в фашистской Италии, но всегда
получал решительный
отказ. Антифашистская позиция привела Вольтерра к
отказу от кафедры в Римском университете и от членства в итальянских
научных обществах.
Серьезно вопросами динамики популяций В. Вольтерра стал
интересоваться с 1925 г. после бесед с молодым зоологом Умберто ДАнкона,
будущим мужем его дочери, Луизы. ДАнкона, изучая статистику рыбных
рынков на Адриатике,
установил любопытный факт: когда в годы первой
мировой войны (и сразу вслед за ней) интенсивность промысла резко
сократилась, то в улове увеличилась относительная доля хищных рыб. Такой
эффект предсказывался моделью «хищник-жертва», предложенной
Вольтерра.