زیست‌شناسی ریاضیاتی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

زیست‌شناسی ریاضیاتی یک زمینه‌ی بزرگ میان‌رشته‌ای با روش علمی است. نام‌هایی که به این زمینه اشاره دارند زیست‌شناسی ریاضیاتی یا زیست‌ریاضی که بیشتر تاکید بر بخش ریاضی آن است یا زیست‌شناسی نظری که تاکید بر زیست‌شناسی آن است می‌باشد. زیست‌شناسی نظری بیشتر در نظریات زیست‌شناسی متمرکز می‌شود ولی زیست‌ریاضی بیشتر در کارکرد ابزارهای ریاضی در زیست‌شناسی متمرکز است، اما هر دو به جای یک‌دیگر استفاده می‌شوند. زیست‌شناسی ریاضیاتی با بهره از مدل‌سازی کردن و ریاضیات کاربردی به مدل کردن فرایندهای زیستی می‌پردازد.

تاریخچه[ویرایش]

تاریخ ابتدایی[ویرایش]

ریاضیات از قرن ۱۹ در زیست‌شناسی کاربرد پیدا کرد. فریتس مولر از ریاضیات در بوم‌شناسی تکاملی بهره برد که تا نشان دهد تاثیر انتخاب طبیعی چگونه است.

رشد اخیر[ویرایش]

توجه در این زمینه به سرعت از سال‌های ۱۹۶۰ به بعد رشد کرد. برخی از علت‌ها:

  • رشد سریع منابع غنی از اطلاعات باعث انقلاب ژنومیک شد که فهم آن بدون ریاضی خیلی پیچیده بود.
  • توسعه در ابزارهای ریاضی مثل نظریه آشوب به درک مفهوم پیچیدگی کمک کرد.
  • افزایش قدرت در محاسبه که مدل سازی ها را ممکن کرد. (رایانه)
  • توجه بیشتر در درون‌رایانه‌ای

زمینه‌های تحقیق[ویرایش]

زمینه های مختلفی در زیست‌شناسی ریاضیاتی وجود دارد.

زیست‌شناسی تکاملی[ویرایش]

بوم‌شناسی و زیست‌شناسی تکاملی از ابتدای کار زیست ریاضی دو زمینه غالب در زیست ریاضی هستند.

مدل‌های کامپیوتری و نظریه اتوماتا[ویرایش]

مدل سازی‌های مختلفی صورت گرفته است:

  • مدل سازی سلول و زیست شناسی مولکولی
  • مدل سازی سیستم های فیزیولوژیکی

نظریه مجموعه مولکولی[ویرایش]

نظریه مجموعه مولکولی یک فرمول‌بندی ریاضیاتی برای سینتیک شیمیایی واکنش‌های بیومولکولی است.

روش های ریاضی[ویرایش]

مدل سیستم‌های زیستی به سیستم معادلات تبدیل شده است که در نهایت منجر به شناخت رفتار سیستم‌های زیستی می‌شود.

شبیه سازی زیست شناسی ریاضی[ویرایش]

رایانه‌ها با پیشرفت‌های قابل توجه که داشتند می‌توانند بر مبنای فرمول‌ها و روابط مدل کنند.

بیوفیزیک ریاضی[ویرایش]

  • فرایندهای قطعی (سیستم های دینامیکی)
  • فرایندهای تصادفی (سیستم های دینامیکی تصادفی)
  • مدلسازی فضایی

زیست شناسی سازمانی[ویرایش]

رویکردهای نظری این شاخه مربوط به روابط بین اندام‌ها است.

زیست شناسی جبری[ویرایش]

زیست شناسی جبری روش‌های جبری محاسبات نمادین برای مطالعه‌ی مشکلات بیولوژیکی به کار می‌برد.

منابع[ویرایش]

مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Mathematical and theoretical biology». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی.