Редактирование: Моделирование основных принципов биологических систем (организмы + глюкоза)
Внимание! Вы не авторизовались на сайте. Ваш IP-адрес будет публично видимым, если вы будете вносить любые правки. Если вы войдёте или создадите учётную запись, правки вместо этого будут связаны с вашим именем пользователя, а также у вас появятся другие преимущества.
Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.
Текущая версия | Ваш текст | ||
Строка 1: | Строка 1: | ||
− | Жизненный цикл организмов, с одной стороны, подчиняется простым правилам, которые легко пронаблюдать, с другой же, помогает понять появление, существование и дальнейшее развитие всех живых организмов в целом. Именно поэтому было решено смоделировать развитие простейшей биологической системы. | + | Жизненный цикл живых организмов, с одной стороны, подчиняется простым правилам, которые легко пронаблюдать, с другой же, помогает понять появление, существование и дальнейшее развитие всех живых организмов в целом. Именно поэтому было решено смоделировать развитие простейшей биологической системы. |
− | В качестве «платформы» для моделирования используется | + | В качестве «платформы» для моделирования используется клеточный автомат. |
== Описание системы == | == Описание системы == | ||
− | Модель представляет из себя замкнутое поле, где в начальный момент времени | + | Модель представляет из себя замкнутое поле, где в начальный момент времени случайным образом распределены организмы (обозначены черными точками). Организмы обладают массой, которая растет со временем при потреблении глюкозы. Глюкоза - параметр системы, обозначающий количество пищи в системе. Она равномерно распределена по всей системе в любой момент времени и каждый шаг времени каждым организмом поглащается определённое количество глюкозы <math>m_{pg}</math>. |
− | Когда масса организма <math>m_{P}</math> достигает определённого значения <math>m_{req}</math>, он делится на родительский и дочерний (если вокруг родительского организма есть место для появления дочернего). Масса, требуемая для деления <math>m_{req}</math>, и масса дочернего организма <math>m_d</math> | + | Когда масса организма <math>m_{P}</math> достигает определённого значения <math>m_{req}</math>, он делится на родительский и дочерний (если вокруг родительского организма есть место для появления дочернего). Масса, требуемая для деления <math>m_{req}</math>, и масса дочернего организма <math>m_d</math> --- задаваемые параметры системы. Масса организма-родителя после деления расчитывается следующим образом: |
:<math>m_{Pa} = m_{P} - m_d</math>. | :<math>m_{Pa} = m_{P} - m_d</math>. | ||
− | В системе определена продолжительность жизни организмов <math>t_L</math>. Когда возраст организма достигает значения <math>t_L</math> | + | В системе определена продолжительность жизни организмов <math>t_L</math>. Когда возраст организма достигает значения <math>t_L</math> --- организм удаляется с поля (умирает), а его масса превращается в глюкозу. |
− | + | Итого, 7 параметров (???каких в сумме???), задающих начальное состояние системы, каждый из которых можно регулировать. | |
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
== Программа == | == Программа == | ||
Регулятор '''FPS''' позволяет установить количество шагов (итераций) в секунду. | Регулятор '''FPS''' позволяет установить количество шагов (итераций) в секунду. | ||
− | + | Регулятором '''Эксперимент''' можно переключаться между заранее подготовленными экспериментами. | |
− | Первый эксперимент можно условно назвать "Клетка", второй | + | Первый эксперимент можно условно назвать "Клетка", второй "Мышь". Названия выбраны с целью развития в направлении приближения системы к реальной биологической системы. Это накладывает более строгие рамки на соотношения между такими величинами, как "масса" и "масса,необходимая для размножения"; более строго определить параметр "вероятность передвижения"; и,что самое важное, перейти от абстрактных условных единиц к вполне реальным и ввести типичное для данного вида распределение по возрасту и массе. Для этих двух экспериментов установлены данные единицы измерения : |
− | * Единица времени (сколько времени "проходит" в системе между двумя итерациями - четверть суток | + | * Единица времени (сколько времени "проходит" в системе между двумя итерациями - четверть суток; |
* Единица массы - масса одной молекулы глюкозы (3 * 10<sup>-25</sup> мг). | * Единица массы - масса одной молекулы глюкозы (3 * 10<sup>-25</sup> мг). | ||
− | + | Данные рамки позволяют облегчить основную цель проекта - нахождения зависимости в развитии биологической системы от начальных параметров системы путем уменьшения количества тех самых параметров, используя знания, данные биологией. | |
− | {{#widget:Iframe |url=http://tm.spbstu.ru/htmlets/Lebedev | + | {{#widget:Iframe |url=http://tm.spbstu.ru/htmlets/Lebedev/Yeast.html |width = 1020 |height=660 |border=0 }} |