Моделирование основных принципов биологических систем (организмы + глюкоза) — различия между версиями
Денис (обсуждение | вклад) |
|||
Строка 23: | Строка 23: | ||
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. | 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/Yeast.html |width = | + | {{#widget:Iframe |url=http://tm.spbstu.ru/htmlets/Lebedev/Yeast.html |width = 1120 |height=860 |border=0 }} |
Версия 00:10, 9 ноября 2015
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 клеточный автомат.
Описание системы
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
.Когда масса организма
достигает определённого значения , он делится на родительский и дочерний (если вокруг родительского организма есть место для появления дочернего). Масса, требуемая для деления , и масса дочернего организма — задаваемые параметры системы. Масса организма-родителя после деления расчитывается следующим образом:- .
В системе определена продолжительность жизни организмов
. Когда возраст организма достигает значения — 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
Регулятор FPS позволяет установить количество шагов (итераций) в секунду. Регулятором Эксперимент можно переключаться между заранее подготовленными экспериментами. 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 массы - масса одной молекулы глюкозы (3 * 10-25 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.