Редактирование: Моделирование основных принципов биологических систем (организмы + глюкоза)

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.

В качестве «платформы» для моделирования используется [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82 клеточный автомат].

== Описание системы ==
Модель представляет из себя замкнутое поле, где в начальный момент времени хаотично распределены организмы (обозначены черными точками). Эти элементы системы 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 поглощается 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> — задаваемые параметры системы. Масса организма-родителя после деления расcчитывается следующим образом:

:<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> — организм удаляется с поля (умирает), а его масса превращается в глюкозу. Так же, организмы могут перемещаться с некоторой вероятностью <math>p_{m}</math>. 

В итоге мы получаем 7 параметров, задающих начальное состояние системы, каждый из которых можно регулировать:
* Масса (количество) глюкозы;
* Количество глюкозы, поглощаемое в единицу времени (<math>m_{pg}</math>); 
* Масса организмов (<math>m_{P}</math>);
* Масса предельная (<math>m_{req}</math>);
* Масса дочернего организма (<math>m_d</math>);
* Продолжительность жизни организма (<math>t_L</math>);
* Вероятность перемещения (<math>p_{m}</math>).

== Программа ==

Регулятор '''FPS''' позволяет установить количество шагов (итераций) в секунду. 
В выпадающем списке '''Эксперименты''' можно выбрать один из заранее заготовленных экспериментов. 
Первый эксперимент можно условно назвать "Клетка", второй - "Мышь". Названия выбраны с целью развития в направлении приближения системы к реальной биологической. 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<sup>-25</sup> мг).
Эти ограничения позволяют облегчить основную цель проекта - нахождения зависимости в развитии биологической системы от начальных параметров путем уменьшения количества тех самых параметров, используя знания, данные биологией.

{{#widget:Iframe |url=http://tm.spbstu.ru/htmlets/Lebedev/Biology/Cells/Yeast.html |width = 1120 |height=860 |border=0 }}