Nhảy chuyển tới nội dung

Số lý sinh vật học

Duy cơ bách khoa, tự do bách khoa toàn thư

Số lý sinh vật học( tiếng Anh:mathematical and theoretical biology), lại xưngToán học sinh vật học( tiếng Anh:mathematical biology) hoặcSinh vật toán học( tiếng Anh:biomathematics) là một cáiVượt ngành họcLĩnh vực, này chủ yếu mục tiêu là lợi dụngToán họcKỹ xảo cùng công cụ vì thiên nhiên, đặc biệt làSinh vật họcTrung quá trìnhKiến môCũng tiến hành phân tích. Sinh vật toán học ở sinh vật học lý luận cùng thực tiễn trung đều có rộng khắp ứng dụng.

Tầm quan trọng[Biên tập]

Thật lâu trước kia, toán học tức bị ứng dụng với sinh vật học nghiên cứu trung. Nhưng mà thẳng đến gần nhất, này một lĩnh vực mới khiến cho mọi người cũng đủ coi trọng, này nguyên nhân bao gồm:

  • Bởi vìGien họcPhát triển, sinh vật học gia thu thập đến đại lượng số liệu cần thiết thông qua phân tích phương pháp tăng thêm xử lý.
  • Toán học lý luận, đặc biệt làHỗn độnLý luận phát triển, làm mọi người đốiPhức tạp tính hệ thốngNhận thức càng thêm khắc sâu, do đó cung cấp nghiên cứu sinh vật học trungPhi tuyến tínhĐộng lực quá trình công cụ cùng phương pháp.
  • Căn cứ vào nhân loại cùng động vật nghiên cứu trung phức tạp tính, mọi người đốiIn silicoHứng thú càng ngày càng tăng.

Nghiên cứu lĩnh vực[Biên tập]

Phía dưới là một ít sinh vật toán học giới đứng đầu nghiên cứu lĩnh vực. Này đó hạng mục sở nghiên cứu đối tượng cộng đồng đặc điểm là cực kỳ phức tạp cũng có phi tuyến tính động lực đặc thù. Một loại quan điểm cho rằng, này loại nhiều loại nhân tố lẫn nhau vấn đề chỉ có thể thông qua toán học hoặc máy tính bắt chước phương thức tới lý giải. Bởi vì này loại nghiên cứu đề cập nhiều ngành học, thường xuyên là từ toán học gia, vật lý học gia, sinh vật học gia, bác sĩ, động vật học gia cùng nhà hóa học chờ cộng đồng hoàn thành.

Diễn biến sinh vật học cập sinh thái học[Biên tập]

Truyền thống thượng, diễn biến sinh vật học cùng sinh thái học đều đại lượng sử dụng toán học lý luận. Toán học mô hình ở diễn biến cập sinh thái học có rất nhiều không cần công năng, bao gồm dùng môn thống kê phân tích tư liệu, đoán trước sinh vật hiện tượng, cùng với kiểm nghiệm giả thuyết chính xác tính.

ỞHơi diễn biếnTrung, chính yếu toán học ứng dụng làTộc đàn di truyền học,Tính toán chính là hữu hạn số lượng gien tần suất như thế nào chịuThiên trạch,Tính chọn,Đột biến,Phiêu biến,Di chuyểnChờ diễn biến lực lượng ảnh hưởng; có thể từ quan sát đến gien tần suất hồi suy đoán hóa lực lượng, hoặc là từ diễn biến lực lượng đoán trước tương lai gien tần suất. Đương có đại lượng gien tòa, hơn nữa cái gien tòa đối tính trạng ảnh hưởng đều rất nhỏ khi, có thể dùngĐo di truyền học( Quantitative genetics ) miêu tả tính trạng phân bố như thế nào diễn biến; thông thường giả thiết tính trạng là thái độ bình thường phân bố, tính toán cơ bình quân giá trị cùng phương kém,Ronald · phí tuyếtVìMôn thống kêĐánh hạ cơ sở tức là bởi vậy thành lập. TừJohn Maynard Smith(Tiếng Anh:John Maynard Smith)Tiến cửTiến hóa đánh cờ lý luậnLà một cái khác quan trọng số lý nên dùng.

ỞCự diễn biếnTrung,Hệ thống phân loại họcĐại lượng sử dụng toán học. Nên lĩnh vực tương đối sinh vật gian tính trạng dị đồng ( bao gồm gien tạo thành ) sau, dùngLớn nhất giản lược phápHoặcLớn nhất tự nhiên phỏng chừngChờ toán học lý luận tới trùng kiến diễn biến lịch sử.

Ở sinh thái học trung, tộc đàn động thái học ( Population dynamics ) miêu tả sinh vật tộc đàn lớn nhỏ biến hóa.Mã ngươi tát tư《Dân cư luận》 đưa ra chỉ số trưởng thành dân cư mô hình, có thể nói là sớm nhất tộc đàn động thái học lý luận.Lottak-Volterra phương trìnhGiải thích thiên địch cùng con mồi tộc đàn dao động quan hệ, cũng sớm tại 19 thế kỷ đã bị rộng khắp mà nghiên cứu. Cùng dân cư động lực học chặt chẽ tương quan một khác lĩnh vực làToán học bệnh truyền nhiễm học,Này chủ yếu nghiên cứu nội dung vì bệnh truyền nhiễm ở dễ cảm động đàn trung truyền bá. Trước mắt đã có bao nhiêu cái virus truyền bá mô hình ở công cộng khỏe mạnh chính sách quyết sách trung sinh ra quan trọng ảnh hưởng.Đàn tập sinh thái họcCùng vớiSinh vật địa lý họcCũng đại lượng sử dụng toán học, bao gồmRobert · MacArthurCùngNgải đức hoa · WilsonĐưa ra đảo nhỏ mô hình, cùng vớiSinh thái học trung tính lý luận,Tính toán hoàn cảnh ước số ảnh hưởng như thế nào ảnh hưởng giống loài di chuyển, diệt sạch, cùng với loại hóa tần suất, do đó giải thích một cái khu vực giống loài đa dạng tính.

Tế bào mô hình cùng phần tử sinh vật học[Biên tập]

Bởi vìPhần tử sinh vật họcPhát triển, năm gần đây nên lĩnh vực nghiên cứu quả lớn chồng chất.

Sinh lý hệ thống mô hình[Biên tập]

Toán học phương pháp[Biên tập]

Nói như vậy, ở sinh vật toán học trung, một cái sinh vật học mô hình thường thường bị trừu tượng chuyển hóa trở thành một cái phương trình hoặc phương trình tổ. Ở không nghiêm khắc ý nghĩa hạ, thường thường đem “Mô hình” cùng “Phương trình tổ” coi là cùng hàm nghĩa. Nên phương trình hoặc phương trình tổ giải, có thể miêu tả một cái sinh vật hệ thống tùy thời gian diễn tiến hoặc ởCân bằng điểmPhụ cận tính thái.

Sinh vật toán học trung có bao nhiêu chủng loại hình phương trình cùng tính thái, chúng nó giống nhau cùng mô hình hoặc phương trình là độc lập. Ở kiến mô trong quá trình, thường thường tiến hành một ít giả thiết, do đó khiến cho vấn đề càng dễ dàng dùng trừu tượng ngôn ngữ miêu tả.

Phía dưới là một ít thường dùng toán học công cụ cùng giả thiết:

Xác định quá trình ( hệ thống động lực )[Biên tập]

Hệ thống động lực dùng để miêu tả một cái từ cấp định sơ thái đến nào đó chung tháiChiếu rọi.Từ cấp định sơ thái xuất phát, theo thời gian biến hóa, một cái hệ thống động lực trước sau sinh ra tương đồng quỹ tuyến, hơn nữa bất đồng quỹ tuyến lẫn nhau không tương giao.

Không xác định quá trình ( tùy cơ hệ thống động lực )[Biên tập]

Ngay sau đó hệ thống động lực dùng để miêu tả một cái từ cấp định sơ thái đến nào đó chung thái tùy cơChiếu rọi,Đem tương không gian coi là một cáiTùy cơ lượng biến đổiCập tương ứngTùy cơ phân bố.

  • Phi mã ngươi nhưng phu quá trình.
  • Nhảy lên.
  • Liên tục mã ngươi nhưng phu quá trình.

Không gian vực mô hình[Biên tập]

Phương diện này kinh điển công tác có thể tham khảoAlan Turing1952 năm phát biểu với 《Khí quan học》 (morphogenesis(Tiếng Anh:morphogenesis)) văn chương 〈 khí quan học hóa học cơ sở 〉.

Sách tham khảo mục[Biên tập]

  • S.H. Strogatz,Nonlinear dynamics and Chaos: Applications to Physics, Biology, Chemistry, and Engineering.Perseus., 2001,ISBN 0-7382-0453-6
  • N.G. van Kampen,Stochastic Processes in Physics and Chemistry,North Holland., 3rd ed. 2001,ISBN 0-444-89349-0
  • P.G. Drazin,Nonlinear systems.C.U.P., 1992.ISBN 0-521-40668-4
  • L. Edelstein-Keshet,Mathematical Models in Biology.SIAM, 2004.ISBN 0-07-554950-6
  • G. Forgacs and S. A. Newman,Biological Physics of the Developing Embryo.C.U.P., 2005.ISBN 0-521-78337-2
  • A. Goldbeter,Biochemical oscillations and cellular rhythms.C.U.P., 1996.ISBN 0-521-59946-6
  • F. Hoppensteadt,Mathematical theories of populations: demographics, genetics and epidemics.SIAM, Philadelphia, 1975 (reprinted 1993).ISBN 0-89871-017-0
  • D.W. Jordan and P. Smith,Nonlinear ordinary differential equations,2nd ed. O.U.P., 1987.ISBN 0-19-856562-3
  • J.D. Murray,Mathematical Biology.Springer-Verlag, 3rd ed. in 2 vols.:Mathematical Biology: I. An Introduction,2002ISBN 0-387-95223-3;Mathematical Biology: II. Spatial Models and Biomedical Applications,2003ISBN 0-387-95228-4.
  • E. Renshaw,Modelling biological populations in space and time.C.U.P., 1991.ISBN 0-521-44855-7
  • S.I. Rubinow,Introduction to mathematical biology.John Wiley, 1975.ISBN 0-471-74446-8
  • L.A. Segel,Modeling dynamic phenomena in molecular and cellular biology.C.U.P., 1984.ISBN 0-521-27477-X
  • L. Preziosi,Cancer Modelling and Simulation.Chapman Hall/CRC Press, 2003.ISBN 1-58488-361-8

Mở rộng đọc[Biên tập]

Phần ngoài liên tiếp[Biên tập]

Bối cảnh
Chủ lĩnh vực
Vượt lĩnh vực
Toán học cơ sở
Đại số
Toán học phân tích
Ly tán toán học
Hình học
Số luận
Tô-pô
Môn thống kê
Tính toán toán học
Ứng dụng toán học
Cái khác
Chú thích
Lấy tự “https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title= số lý sinh vật học &oldid=78624167”