Studiu de caz privind modelarea și simularea unui proces biomedical

Previzualizare licența:

Cuprins licența:

1 MODELE MATEMATICE ALE PROCESELOR BIOLOGICE
1.1 IMPACTUL BIOLOGIEI IN MATEMATICA
1.1.1 INTRODUCERE
1.1.2 MODELE MATEMATICE FOLOSITE PENTRU PROCESE BIOLOGICE
1.1.2.1 PROCESE STATISTICE SI STOHASTICE
1.1.2.2 TEORIA SISTEMELOR DINAMICE
1.1.2.3 ECUATII DIFERENTIALE NELINIARE PARTIALE
1.1.2.4 ANALIZA CLASICA
1.1.3 OBIECTIVE ALE DEZVOLTARII STUDIULUI MATEMATICII IN BIOLOGIE
1.2 IMPACTUL MATEMATICII IN BIOLOGIA CELULARA SI MOLECULARA
1.2.1 INTRODUCERE
1.2.2 MODELE MATEMATICE FOLOSITE
1.2.2.1 STRUCTURA ADN - ULUI
1.2.2.2 SECVENTE MACRO - MOLECULARE
1.2.2.3 MAPAREA GENETICA
1.2.2.4 DINAMICA CELULELOR
1.2.2.5 STRUCTURA BIOLOGICA
1.2.3 OBIECTIVE ALE DEZVOLTARII CERCETARILOR BIOLOGIEI MOLECULARE SI CELULARE FOLOSIND MATEMATICA SI INFORMATICA
1.2.3.1 ANALIZA STRUCTURALA A MACRO - MOLECULELOR
1.2.3.2 SIMULAREA DINAMICA MOLECULARA
1.2.3.3 REALIZAREA MEDICAMENTELOR
1.2.3.4 SECVENTA ACIDULUI NUCLEIC SI ANALIZA STRUCTURALA A ACIZILOR NUCLEICI
1.2.3.5 ANALIZA STRUCTURALA A CELULELOR
1.3 IMPACTUL MATEMATICII IN MEDICINA
1.3.1 INTRODUCERE
1.3.2 APLICATII INFORMATICE SI MATEMATICE IN MEDICINA
1.3.2.1 SINTEZA GENETICII POPULATIEI SI BIOLOGIA EVOLUTIONISTA
1.3.2.2 EPIDEMOLOGIA SI BOLILE INFECTIOASE
1.3.2.3 IMPLICATII ALE ECOLOGIEI IN MEDICINA UMANA
1.3.3 OBIECTIVE ALE DEZVOLTARII CERCETARILOR MEDICALE FOLOSIND MATEMATICA, CALCULATORUL SI NOI TEHNOLOGII
1.3.3.1 IMUNOLOGIA
1.3.3.2 RETELE REGULATE DE GENOMI
1.3.3.3 DEZVOLTARI MATEMATICE SI INFORMATICE IN BIOLOGIE
2 TEHNICI GENERALE DE MODELARE SI SIMULARE MATEMATICE PENTRU PROCESE BIO - MEDICALE DE TIP PRADA - PRADATOR
2.1 INTRODUCERE IN MODELELE PRADA - PRADATOR DEFINITE CU ECUATII DIFERENTIALE
2.1.1 DEFINIREA MODELULUI
2.1.2 SIMULAREA MATLAB A ACESTUI MODEL. DETALII DE IMPLEMENTARE
2.1.3 REZULTATELE SIMULARII
2.2 AUTOMATE CELULARE
2.2.1 INTRODUCERE
2.2.2 MEDIUL SI INVATAREA AUTOMATULUI
2.2.3 STRUCTURA FIXATA A AUTOMATULUI DE INVATARE
2.2.4 AUTOMATUL DE INVATARE VARIABIL
2.2.5 AUTOMATUL DE INVATARE CELULARA
2.2.6 ALGORITMI DE MODELARE CU CELULARE AUTOMATE
2.2.7 CRESTEREA TUMORILOR
2.3 RETELE NEURALE IN MEDICINA
2.3.1 INTRODUCERE
2.3.2 STRUCTURA SI PREZENTARE
2.3.3 ETAPE DE PROIECTARE A RETELELOR NEURALE
2.3.3.1 ALEGEREA TIPULUI DE RETEA NEURONALA
2.3.3.2 ALEGEREA INTRARILOR (NUMARUL SI TIPUL LOR)
2.3.3.3 ALEGEREA IESIRILOR
2.3.3.4 ALEGEREA NUMARULUI DE STRATE ASCUNSE SI A NUMARULUI DE NEURONI
2.3.3.5 ANTRENAREA RETELEI
2.3.4 APLICATIII ALE RETELELOR NEURALE IN MEDICINA
3 EXEMPLU DE MODELARE SI SIMULARE A UNUI PROCES BIOMEDICAL
3.1 MODELUL BRAUSE
3.1.1 INTRODUCERE
3.1.2 ABORDAREA PROCESULUI CU AJUTORUL RETELELOR NEURALE SI A ECUTIILOR DIFERENTIALE
3.1.3 IMPLEMENTAREA IN MATLAB A MODELULUI
3.1.4 REZULTATE OBTINUTE
3.2 PROPUNERI DE IMBUNATATIRE ALE MODELULUI BRAUSE
3.2.1 SEMNIFICATIA BIOLOGICA A PARAMETRILOR MODELULUI
3.2.2 MODELUL BRAUSE COMPLETAT CU PARAMETRUL A1 VARIABIL
3.2.3 PROGRAMUL MATLAB FOLOSIT
3.3 MODELUL BRAUSE CU PARAMETRII DINAMICI SI IMPLEMENTAREA MEDICATIEI
3.3.1 DESCRIEREA MODELULUI
3.3.2 PROGRAMUL MATLAB SI REZULTATE COMPARATIVE
4 CONCLUZII SI POSIBILITATI DE APLICARE
4.1 CONCLUZII GENERALE
4.2 DETERMINAREA PARAMETRILOR
4.3 IMPLEMENTAREA MODELULUI

Extras din licența:

Implicarea matematicii in biologie a adus un aport considerabil la dezvolatarea 7de noi metode si modele in matematica.

La prima vedere, acest lucru ar parea surpinzator datorita difernetelor mari intre aceste doua stiinte. Matematica este riguroasa si precisa si acest fapt a condus la valabilitatea unor teorii timp de sute si chiar mii de ani. De cealalta parte insa, cele mai multe teorii din sfera biologiei sunt recente si evolueaza foarte rapid.

b) modele matematice care nu sunt tocmai adecvate modelelor si in acest caz este necesar ca acestea sa fie dezvoltate si adaptate c) modele matetematice ce necesita o viziune noua, deoarece acelea care sunt deja existente nu se potrivesc.

Cazul sistemelor dinamice sau ale ecuatiilor diferentiale partiale reprezinta domenii ale matematicii unde numeroase probleme noi au fost ridicate datorita biologiei. Mai recent, biologia moleculara a stimulat avansarea in analiza topologiilor de mici dimensiuni. In ceea ceurmeaza, vom discuta aceste exemple mai detaliat si in finalul capitolului vom dezvolta marile provocari pentru dezvoltarea in viitor a altor metode de calcul. Modele matematice folosite pentru procese biologice.

1. 2. 1 Procese statistice si stohastice Statistica este poate, una dintre cele mai frecvent utilizate domenii ale matematicii.

A ajuns la pozitia la care este acum datorita consecventei dezvoltarii ei inca din secolul al XIX - lea. Studiul cantitativ al mostenirii biologice si al evolutiei au reprezentat exercitii remarcabile in gandirea statistica, iar din punct de vedere cantitativ genetica ramane cel mai bun exemplu al unui domeniu stiintific al carei teorii a fost construit pe baza conceptelor statisticii. (Porter 1986, p. 270). Influenta biologiei in teoria probabilitatilor si statistica a fost la fel de puternica in ultimii ani ai secolului XX. Exemple importante ar fi si studiul lui Feller in procesele stohastice, inceput inca din teoria competitiei a lui Volterra, si continuata cu raspunsul la probleme genetice (Feller 1939, 1951; Kolmogorov 1959). Neyman, Park si Scott (1956) au construit modele stochastice pentru a interpreta experimentele facute de Park asupra gandacilor din faina. In aceste experimente, doua specii de gandaci competitivi au fost antrenate. Spre surprinderea lui Park rezultatul experimentului nu a putut fi prezis; dar dupa o serie mai mare de experimente s-a putut realiza o distributie statistica predictibila.

Mai multe provocari in statistica si probabilitati sunt motivate de intrebari existente in biologia moleculara, in genetica si evolutia moleculara necesita noi teorii cat si noi tehnologii. O astfel de incercare necesita utilizarea secventei de date ADN pentru a reconstrui arborele genetic, de o analiza complexa genetica si mai este nevoie si de studierea unor alte probleme.

Pentru a compara doua secvente de ADN dau de proteine (sau de a compara o secventa data cu una existenta in banca de date) pentru a gasi similaritati este nevoie de crearea de noi ...

Descarcă licența

Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.

Structură de fișiere:
  • Studiu de caz privind modelarea si simularea unui proces biomedical
    • Cuprins.doc
    • Diploma.doc
Alte informații:
Tipuri fișiere:
doc
Diacritice:
Nu
Nota:
9/10 (1 voturi)
Anul redactarii:
2005
Nr fișiere:
2 fisiere
Pagini (total):
76 pagini
Imagini extrase:
87 imagini
Nr cuvinte:
18 365 cuvinte
Nr caractere:
111 696 caractere
Marime:
292.60KB (arhivat)
Publicat de:
Anonymous A.
Nivel studiu:
Facultate
Tip document:
Licența
Domeniu:
Calculatoare
Predat:
la facultate din Bucuresti
Specializare:
Automatica si informatica industriala
Materie:
Calculatoare
Sus!