Биоинформатика для гуманитариев



Скачать 28.13 Kb.
Дата03.01.2013
Размер28.13 Kb.
ТипДокументы
Биоинформатика для гуманитариев
Минина А. В., Михайлов Ю.И., д. х. н., профессор,

Ивашин С. А., к. х. н., доцент

СибУПК, г. Новосибирск


Пономаренко М.П., к. б. н., Афонников Д.А.,

Колчанов Н.А., д. б. н., профессор

Институт цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск



Для экономики характерны метастабильные равновесные состояния, а также флуктуации в состоянии самоорганизованной критичности. Здесь часто приходится иметь дело с сильно неравновесными открытыми системами, которые обнаруживают пороги устойчивости и нелинейное поведение в момент преобразований. Подобные синергетические свойства, которые изучаются в курсе «Концепции современного естествознания», характерны для многих естественно возникающих самовоспроизводящихся и саморегулирующихся систем. К таким системам относятся живые организмы, экономические рынки, социальные процессы и т. п. В связи с этим информационно-аналитические методы, активно разрабатываемые в биоинформатике, представляют несомненный интерес при подготовке экономистов. В этом отношении биология и, в частности, современная генетика представляет собой наиболее благодатную область. Иллюстрацией этому могут служить разработанные нами две деловые игры:

  • «Равновесие в живой природе»;

  • «Эволюция самовоспроизводящихся систем: модель жизни по Дж. Конвею».

Игра «Равновесие в живой природе» иллюстрирует принцип равновесия в живых системах, включая принцип смещения равновесия как эффективный способ управляющего воздействия на живые системы. С этой точки зрения рассматриваются также закономерности эволюции живых систем, непрерывно подвергающихся такому воздействию со стороны постоянно изменяющихся условий внешней среды.

Главная идея этого занятия заключается в демонстрации обучаемому сложных (в том числе циклических) взаимодействий, так называемых «волн жизни», сосуществования организмов в самовоспроизводящихся системах «Хищник-жертва-субстрат». Для этого используется имитационное моделирование процесса жизнедеятельности биологической системы. Занятие организовано в виде двух игр, основанных на моделировании только части параметров полной модели «Равновесие в живой природе». При этом игровая учебная задача состоит в нахождении наилучшей комбинации параметров в сложной моделируемой системе, где для достижения успеха применяются экономические критерии.

Учитывая тесные взаимодействия компонентов системы, в процессе решения такой учебной задачи субъект обучения приобретает практические навыки нахождения оптимальной стратегии развития на основе баланса коэффициентов модели для каждой из трёх групп организмов: пантеры, тушканы и трава. По окончании сеанса бизнес-игры компьютер автоматически оценивает результаты обучения посредством сравнения лучшего из результатов игры с лучшим из возможных результатов, рассчитанным теоретически.


Игра «Эволюция самовоспроизводящихся систем: модель жизни по Дж. Конвею» рассматривает функционирование живых систем как динамическое балансирование между несколькими квазиустойчивыми состояниями от полного хаоса до строгого порядка. Демонстрируется, что столь простая динамика живых систем является основой их самоорганизации, саморегуляции и самовоспроизведения. При этом подчеркивается пороговый характер возникновения и поддержания в живой системе этих трёх её фундаментальных свойств.

В качестве демонстрационной модели используется модель двумерного клеточного автомата, иллюстрирующая поведение и эволюцию «сообщества клеток» на квадратной решётке. Практическое занятие состоит из трёх частей. На первом этапе студенты знакомятся с основными принципами поведения сложных биологических систем, а также с методами компьютерного моделирования таких систем с помощью клеточных автоматов, алгоритмами игры «Жизнь» и описанием программы. На втором этапе студентам предлагается изучить поведение некоторых стандартных конфигураций клеток, имеющих характерные режимы эволюции. На третьем этапе предлагаются вопросы и практические задания для закрепления изученного материала (моделирование более сложных конфигураций).

Похожие:

Биоинформатика для гуманитариев iconНовые технологии в биомедицине: биоинформатика
Биоинформатика – область науки, разрабатывающая и применяющая вычислительные алгоритмы для анализа и систематизации генетической...
Биоинформатика для гуманитариев iconСписок профилей (специализаций) направления подготовки "специалиста" Биоинженерия и биоинформатика Обучение по направлению подготовки специалиста 020201
...
Биоинформатика для гуманитариев iconЛекции для гуманитариев загадка эйнштейна
Охватывают во времени отрезок около 10 лет
Биоинформатика для гуманитариев iconПрограмма дисциплины «история культуры ранних кочевников»
...
Биоинформатика для гуманитариев iconАлександр пятигорский непрекращаемый разговор
Яркий стиль изложения, обилие примеров, точность и глубина анализа при отсутствии какого бы то ни было догматизма и абсолютности...
Биоинформатика для гуманитариев iconПриложение. Страны мира и денежные единицы afganistan Афганистан Afgani/afa афгани Argentina Аргентина Peco/arp песо
Карачарова Н. М., Масленникова А. А. Английский для гуманитариев. Санкт-Петербург, 19997
Биоинформатика для гуманитариев iconПравила для авторов электронного научного журнала "Математическая биология и биоинформатика"
Ри защите диссертаций. Регистрация издания в нтц «Информрегистр» проводится ежегодно. Каждая публикация регистрируется в нтц «Информрегистр»...
Биоинформатика для гуманитариев iconМетодические указания к курсу «Основы молекулярных вычислений»
Курс «Основы молекулярных вычислений» читается на математико-механическом факультете в 6-м семестре и является курсом по выбору,...
Биоинформатика для гуманитариев iconНакапливать и интегрировать в базах данных экспериментальную информацию
В рамках конференции bgrs\sb-2010 28-29 июня пройдет школа молодых ученых «Биоинформатика и Системная биология»
Биоинформатика для гуманитариев iconРекомендуем просматривать в режиме разметки страницы zaleca się przegląDAĆ w widoku układ strony pragmatyzm funkcjonalny
Книга предназначена для широкого круга гуманитариев, методологов науки, философов языка, докторантов, аспирантов и студентов, работающих...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org