Модель відкритої системи - раздел Философия, Використання текстових, табличних та графічних процесорів для введення, обробки і представлення Медико-біологічних даних Розглянемо Просту Відкриту Систему, В Якій Відбувається Обмін Речовинами &quo...
Розглянемо просту відкриту систему, в якій відбувається обмін речовинами "a" і "b" з навколишнім середовищем і, крім того, зворотня реакція першого порядку перетворення (див.рис.3). Позначимо а, b – змінні концентрації усередині системи; А, В – постійні концентрації цих же речовин у зовнішніх резервуарах; kA, kab, kba, kB – константи швидкостей процесів.
Не дивлячись на простоту, модель відображає основні риси обмінних процесів в клітині. Надходження субстрата із зовнішнього середовища задається реакцією A→a, викид метаболітів у зовнішнє середовище задається реакцією b→В, а процесам клітинного метаболізму відповідає перетворення аb. Наприклад, для процесу дихання на етапі А→а відбувається надходження глюкози і кисню, етап b→B відповідає викиду СО2 і Н2О з клітини, а весь метаболічний дихальний цикл трансформації молекули глюкози представлений реакцією аb. Значення констант швидкостей носять, звичайно, феноменологічний узагальнений характер і не можуть бути віднесені до якоїсь конкретної біохімічної стадії. Проте і така, до межі спрощена, модель відображає основні риси сукупності метаболічних реакцій клітини як відкритої системи.
Рівняння кінетики для цієї системи мають вигляд
, (12)
. (12)
Для розв’язку цих рівнянь необхідно задати початкові умови – концентрації речовин у клітині a0 і b0 при t = 0. Така відкрита система через певний проміжок часу приходить у стаціонарний стан, в якому змінні а і b приймають постійні значення і . Знайти їх можна, прирівнявши до нуля праві частини рівнянь (17) і (18).
Виявляється, що величини і не залежать від початкових умов, тобто від a0 і b0, а визначаються тільки величинами констант k і концентрацій речовин у зовнішніх резервуарах А, В. Це означає, що, в якому б початковому стані не знаходилася система, в ній врешті-решт встановиться один стаціонарний режим, при якому а = , b = .
У цьому полягає властивість еквіфінальності стаціонарних станів, яка властива відкритим системам і часто спостерігається при вивченні біологічних процесів. Хоча початкові умови не впливають на значення і , вони проте визначають конкретний характер кривих зміни а(t) і b(t) і кінетику переходу системи від початкової точки а = а0, b = b0 у момент t = 0 у стаціонарний стан а = , b = при t→∞.
На рис.3 наведено декілька видів перехідних кривих а(t). Схожі за формою криві спостерігалися, наприклад, у фізіологічних дослідженнях швидкості дихання за різних початкових умов. Ці випадки отримали спеціальні назви, позначені на мал.3. Навіть з аналізу простої системи (17) і (18) видно, що аналітичні розв’язки мають досить громіздкий вигляд і залежать від великого числа параметрів.
Ясно, що при великому числі змінних такі розв’язки не тільки важко отримати, але по них вже і складно з'ясувати залежність кінетичної поведінки системи від параметрів. Звернемо увагу на те, що рівняння (4) містять в правих частинах тільки лінійні члени, куди невідомі змінні входять в першій степені. Проте в біологічних системах процеси, як правило, істотно нелінійні. Так, швидкість простої бімолекулярної реакції другого порядку описується математично у вигляді добутку концентрацій реагентів, тобто в моделі такої реакції праві частини рівнянь містять нелінійні члени. В цьому випадку знаходження точних аналітичних розв’язків стикається із серйозними математичними труднощами а часом взагалі неможливе. Тому основний підхід в сучасній кінетиці і математичному моделюванні біологічних процесів полягає у відмові від знаходження точних аналітичних розв’язків диференціальних рівнянь. Ідея полягає в отриманні якісних характеристик динамічної поведінки системи: стійкі і нестійкі стаціонарні стани, переходи між ними, коливальні режими, якісна залежність поведінки системи від критичних значень параметрів. Найважливішою властивістю стаціонарного стану є його стійкість. Ця стійкість визначається здатністю системи самовільно повертатися в стаціонарний стан після внесення зовнішніх збурень, що відхилюють систему від початкової стаціонарної точки рівноваги. У складній системі можуть протікати реакції другого і вищих порядків. Це відповідає тому, що така система може володіти декількома стаціонарними станами.
Практична робота Використання текстових табличних та графічних процесорів... Практична робота Представлення результатів аналізу даних в наукових публікаціях...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Модель відкритої системи
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Дані та інформація
Інформація відіграє ключову роль при інтерпретації даних і прийнятті рішень. Тому важливо знати, що таке інформація і розуміти різницю між даними, інформацією і знанням. З'ясуємо, як можна о
Медичні дані
Зазвичай медичними даними вважають ті, що отримують при вимірюванні характеристик пацієнта. Кількість характеристик пацієнта, хворої або здорової людини, чимала. Різноманітні медичні дані за обсяго
Нумерація сторінок
Для вставлення номерів сторінок необхідно викликати команду Номера страницменю Вставка,що викликає вікно Номера страниц (Рис.2.1). У полі
Вставка колонтитулів
Колонтитул – текст або малюнок, що друкується знизу або вгорі кожної сторінки документа. В колонтитулі за звичаєм розміщені номера сторінок, назва книги або поточної глави. В залеж
Форматування абзаців
Для встановлення параметрів абзацу використовується команда Абзаціз меню Формат. Після вибору цієї команди з'являється діалогове вікно Абзац (Рис.
Встановлення позицій табуляції
Табуляція використовується для точного вирівнювання колонок тексту або чисел. Якщо встановити позиції табуляції, то при кожному натисканні клавіші Tab курсор буде пересуватися прав
Створення багатошпальтового документа
Microsoft Word дозволяє верстати текст у декілька шпальт (стовпців). Текст вводиться в них послідовно, переходячи до наступної шпальти після заповнення попередньої.
Існують два варіанти ви
Створення багатошпальтового документа
Microsoft Word дозволяє верстати текст у декілька шпальт (стовпців). Текст вводиться в них послідовно, переходячи до наступної шпальти після заповнення попередньої.
Існують два варіанти ви
Редактор формул
За допомогою редактора формул можна утворювати складні математичні вирази, вибираючи символи з панелі інструментів та, вводячи змінні та числа. При утворенні формул розмір шрифтів, інтервали та фор
Створення списків
Microsoft Word дозволяє швидко складати списки з позначками, нумерацією й багаторівневі списки з нумерацією. Елементом переліку вважається абзац тексту. Для створення переліку необхідно виділити аб
Робота з найпростішими базами даних
Мета роботи: Ознайомитись з типами та характеристиками медичних даних. Засвоїти основні принципи інформаційної обробки даних та принципи і функції систем управління базами д
Основні типи моделей даних
Ядром будь-якої бази даних є модель даних. Модель даних являє собою безліч структур даних, обмежень цілісності й операцій маніпулювання даними. За допомогою моделі даних можуть бути представлені об
Показника дитячої смертності
У випадках великих відмінностей в народжуваності в двох суміжних роках розрахунок показника дитячої смертності проводять за формулою:
Оцінка діагностичної ефективності медичних тестів
При представленні результатів клініко-лабораторних досліджень, особливо при порівняльній характеристиці лабораторних тестів, доцільне визначення діагностичної специфічності і чутлив
Практичні завдання
Завдання № 1. Відділ статистики суспільного здоров'я навів наступні показники захворюваності та демографічні показники в м. Охтирка в 2009 та 2010 р:
- в 2009 р. в
Дані та статистика. Типи даних
Мета більшості досліджень полягає в зборі даних, які згодом допомагають отримати інформацію у будь-якій галузі знання. Дані грунтуються на спостереженнях однієї або декількох змінних; термін «змінн
Похідні (вторинні) дані
У медицині ми можемо зіткнутися з безліччю інших типів даних. Вони включають в себе:
- відсотки. Вони можуть з'явитися при оцінці стану хворого під час лікування, наприкла
Цензуровані дані
Визначити цензуровані дані допоможуть наступні приклади.
• Якщо ми проводимо лабораторні вимірювання, використовуючи прилад який може виявити значення тільки вище певного рівня, будь-яка в
Завдання №3. Регресійний аналіз експериментальних даних
Лінійний регресійний аналіз полягає в підборі графіка і його рівняння для набору спостережень. Регресія використовується для аналізу дії на окрему залежну змінну значень однієї або декількох незале
Демонстраційний приклад
Вводимо дані в табличний редактор Excel: товщина рубця — в діапазон А2:А9; час кріодеструкції - в діапазон В2:В9. Вибираємо пункт меню Сервис→Анализ данных →
Класифікація моделей
За засобами побудовирозрізняють:
а) словесні (або вербальні, текстові) моделі. Це моделі, утворені мовними засобами. Приклад – міліцейський протокол
Види моделювання
Розрізняють фізичне, математичне та комп’ютерне моделювання.
Фізичне моделювання – це моделювання на об’єктах, що мають однакову фізичну природу з об’єктом-оригіналом. При
Кінетичні моделі популяції клітин
В основі процесів обміну клітини з середовищем і внутрішнього метаболізму лежить складна мережа організованих певним чином в часі і просторі різних реакцій. В результаті цих процесів змінюються кон
Модель Вольтерра жертва-хижак
Ця модель відображає чисельності популяцій жертв (x) і хижаків (y), що взаємодіють один з одним по механізму вільних зіткнень. Це означає, що чисельність жертв пропорційна ймовірності зустрічі їх з
Основні теоретичні положення
Інтернет є всесвітньою інформаційною комп'ютерною мережею, яка об'єднує в єдине ціле багато комп'ютерних мереж, що працюють по єдиних правилах. Комп’ютерна мережа
Система адресації в Internet
Internet самостійно здійснює передачу даних. До адрес станцій пред'являються спеціальні вимоги. Адреса повинен мати формат, що дозволяє вести його обробку автоматично, і повинен не
Протокол://адрес сервера/шлях/им’я файлу
Протокол або метод доступу - це перша частина адреси, яка відділяється від іншої його частині двокрапкою і двома похилими рисами ://. Метод доступу може бути заданий, наприклад, як hup. ftp
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
(див.рис.3). Позначимо а, b – змінні концентрації усередині системи; А, В – постійні концентрації цих же речовин у зовнішніх резервуарах; kA, kab, kba, kB – константи швидкостей процесів.
реакцією b→В, а процесам клітинного метаболізму відповідає перетворення а
b. Наприклад, для процесу дихання на етапі А→а відбувається надходження глюкози і кисню, етап b→B відповідає викиду СО2 і Н2О з клітини, а весь метаболічний дихальний цикл трансформації молекули глюкози представлений реакцією а
, (12)
. (12)
і 
. Знайти їх можна, прирівнявши до нуля праві частини рівнянь (17) і (18).
У цьому полягає властивість еквіфінальності стаціонарних станів, яка властива відкритим системам і часто спостерігається при вивченні біологічних процесів. Хоча початкові умови не впливають на значення 
Новости и инфо для студентов