ЭКОСИСТЕМЫ С ПОЗИЦИИ ТИМ

В [1-7] было показано, что существующие математические методы мало пригодны для исследования жизненного цикла и приспособительных реакций самоорганизующихся социальных организмов.

Прежде всего, причиной этого являются различная биологическая и экологическая трактовки самого понятия бифуркации. В математической теории экосистем сложных систем, далеких от состояния Равновесия (диссипативных), бифуркация - это свойство скачкообразного перехода к апериодическому (стохастическому) движению После нескольких периодических режимов [4, с. 9]. В биологии бифуркация означает всего лишь свойство структурного раздвоения [7]. Однако это не является принципиальным при рассмотрении процессов самоорганизации для всего множества живых систем, так как по словам Германа Хакена, одного из теоретиков синергетики как нового научного направления в исследовании сложных систем различной природы, самоорганизация - «это спонтанное образование высокоупорядоченных структур из зародышей или даже из хаоса» [8, с. 14]).

Современная математика, которая является теоретической основой синергетики, развивалась главным образом в соответствии с нуждами физики, термодинамики, небесной механики и техники, потому задачи математического описания биосистем как наиболее сложные из всех, относящиеся к природе, требуют, помимо использования традиционных средств, создания специальных методов для создания адекватных математических моделей функционирования целостного биообъекта. Существующие модели биологических объектов, их эволюции, циклического поведения и изменений состояния отдельных организмов и популяции до сих пор в целом носят описательный характер, причем детерминированные методы не отражают стохастичностей, в том числе внешних случайных возмущений, а вероятностные методы ограничены в силу существования объективной непознанной неопределенности. Этих недостатков во многом лишены ТИМ, использующие сильные стороны обоих методов и имеющие практически неограниченную сферу приложения в связи с известной общностью моделей.

Методологически целостный подход к живой системе, простота и четкость формулировок и алгоритмов делают метод информационного моделирования уникальным в плане перспектив исследования биосистем, экосистем и прочих объектов. В рамках теоретико-игрового подхода к распознаванию образов предлагается теоретико-игровая модель реальных задач и способы ее встраивания в модели решения некорректных и плохоформали- зуемых (по информации и методам) экологических и медикобиологических проблем по выявлению качества жизни популяции человека. Формальная стратегическая постановка задачи распознавания и классификации изложена нами в [3, 5, 10, 11, 14-17, 19-23]. Необходимо построить метод, который по наблюдениям за объектом относит его состояние к одному из классов. Модель игры Г приводится в [23]. Используемый метод теоретико-игрового информационного моделирования биосистемы формулирует задачу принятия и непринятия гипотез в виде задачи вычисления свойств. Для решения в такой постановке задач распознавания и классификации используются в качестве стратегических моделей теоретико-игровые модели (ТИМ) с реализациями, а также распознающие и информационно- распознающие алгоритмы [21, 22]. Сбор, подготовка и переработка теоретико-игровой информации о состоянии СФУ рассматривается в рамках информационно-распознающей системы (ИРС). Теоретикоигровой подход применим, начиная с этапа сбора и первичной обработки информации о состоянии и поведении биосистемы. Метод теоретико-игрового информационного моделирования биосистемы состоит из концептуального аппарата, в который входит семантическая модель, семантического определения метода, концептуальной модели, предметной области и заданной области [5, 10, 14-16, 19, 21-23]. Семантическая основа вводится как совокупность определений биосистемы или сложной экосистемы и ее компонент, в данном случае, как постулированная последовательность выполнения определенных этапов моделирования, представляющая собой преобразование информационной модели объекта в информационную модель сложной конфликтной системы организма или биома.

Концептуальная модель объекта определяется как совокупность рекурсивно заданных соответствий исследуемого объекта и сложной биосистемы с применением семантической основы метода теоретико-игрового информационного моделирования. Информационная модель сложной биосистемы имеет две формы представления: дескриптивную - в виде совокупности множеств и заданных на них отношений и конструктивную - в виде информационной базы данных, в которой основным компонентам информационной модели биосистемы соответствует совокупность файлов, статьи, отношения и т. п. [21-23]. Предметная область метода определяет сферу исследования и превращается в заданную, если она сформулирована в терминах концептуальной модели био(эко)системы и дескриптивной информационной модели сложной системы с использованием технического аппарата, состоящего из алгоритмической схемы, принципов ее построения, правил формулирования решаемых задач в терминах алгоритмической схемы, и содержащего принципы проектирования БД, реализующие конструктивный уровень представления модели медико-биологической системы в виде автоматизированного банка Данных (АБД). Информационные модели принятия решений, СУБД и их алгоритмическая реализация являются компонентами теоретико-игрового подхода к распознаванию образов. Теоретико-игровои подход (ТИП) к распознаванию образов впервые предложен в 1979 г. А.А. Стогнием и А.И. Кондратьевым и не имеет аналогов в отечественной и мировой практике. В дальнейшем этот поход активно развивался под руководством академика Е.В. Золотова и продолжается А.И. Кондратьевым, С.З. Савиным, С.Л. Турковым и другими сотрудниками ВЦ ДВО РАН.

<< | >>

↑

Источник: П.И. Барабані. Проблемы создания виртуальных информационных моделей. Владивосток: Дальнаука,2006. 188 с.. 2006

Еще по теме ЭКОСИСТЕМЫ С ПОЗИЦИИ ТИМ:

- Информационные технологии в медицине -

- Акушерство и гинекология - Анатомия - Андрология - Биология - Болезни уха, горла и носа - Валеология - Ветеринария - Внутренние болезни - Военно-полевая медицина - Восстановительная медицина - Гастроэнтерология и гепатология - Гематология - Геронтология, гериатрия - Гигиена и санэпидконтроль - Дерматология - Диетология - Здравоохранение - Иммунология и аллергология - Интенсивная терапия, анестезиология и реанимация - Инфекционные заболевания - Информационные технологии в медицине - История медицины - Кардиология - Клинические методы диагностики - Кожные и венерические болезни - Комплементарная медицина - Лучевая диагностика, лучевая терапия - Маммология - Медицина катастроф - Медицинская паразитология - Медицинская этика - Медицинские приборы - Медицинское право - Наследственные болезни - Неврология и нейрохирургия - Нефрология - Онкология - Организация системы здравоохранения - Оториноларингология - Офтальмология - Патофизиология - Педиатрия - Приборы медицинского назначения - Психиатрия - Психология - Пульмонология - Стоматология - Судебная медицина - Токсикология - Травматология - Фармакология и фармацевтика - Физиология - Фтизиатрия - Хирургия - Эмбриология и гистология - Эпидемиология -