XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Еще в древности моделирование начали использовать в научных исследованиях, и постепенно оно занимало все новые области научных знаний, такие как: строительство и архитектуру, техническое конструирование, физику, химию, астрономию, биологию и, затем медицину. Высокое признание практически во всех отраслях современной науки методу моделирования принес ХХ в [2].

Модель - это материальный или мысленно представляемый объект, замещающий в процессе исследования объект-оригинал так, что его прямое изучение дает новые знания об объекте-оригинале. Под моделированием мы понимаем процесс изучения, построения и применения моделей. Процесс моделирования, бесспорно, включает и построение абстракций, и умозаключения по аналогии, а также конструирование научных гипотез [3]. Модель является своеобразным инструментом познания, который исследователь ставит между собой и объектом, и с помощью которого изучается интересующий его объект. Именно эта особенность метода моделирования определяет характерные формы использования абстракций, аналогий, гипотез, других категорий и методов познания [1]. Использование метода моделирования обусловлено тем, что некоторые объекты, проблемы невозможно исследовать, или их исследование требует больших материальных и временных затрат. Процесс моделирования включает три элемента: 1) субъект (исследователь), 2) объект исследования, 3) модель, опосредствующую отношения познающего субъекта и познаваемого объекта.

В настоящее время математики стараются помочь медикам представить, как устроены внутренние процессы человека, или с помощью языков программирования, без проведения опасных экспериментов, предсказать реакцию организма человека на лечение. Таким образом, мы можем сказать, о том, что математическое моделирование позволяет устанавливать прочные связи между теорией и опытом [1].

Моделирование имеет такие преимущества, как:

1. С помощью метода моделирования на одном комплексе данных можно разработать целый ряд разнообразных моделей, иначе объяснить исследуемое явление, а затем найти наиболее подходящую из них, для теоретического толкования.

2. В процессе построения модели можно делать разнообразные дополнения к исследуемой гипотезе и получить ее упрощение.

3. В случае сложных математических моделей можно применять компьютер.

4. Моделирование способствует проведению модельных экспериментов.

Для конструирования каждой математической модели необходимы данные. В анатомических атласах и другой справочной литературе можно найти основные сведения о строении и жизнедеятельности организма человека (рис. 1). Но из-за того, что организм каждого человека уникален, врачи наблюдают за пациентом индивидуально: проводят компьютерную томографию, МРТ, измеряют пульс и давление [3].

Математический подход не только облегчает точное количественное описание определенной задачи путем построения той или иной подходящей модели, но и находит (или может найти) метод решения этой задачи.

Рисунок 1- Модель человеческого глаза.

Если же задача сформулирована некорректно или принятая модель не совсем реалистична, то при любом количестве абсолютно точных математических выкладок будет получен неправильный результат [1].

Основной проблемой прикладной математики является выбор первоначальной математической модели, и ни в одной области знания это не чувствуется так актуально, как в биологии и медицине [2]. Еще одно доказательство обширности математической теории состоит в том, что не только существует большое число способов решения данной задачи, но и сама задача может быть сформулирована разнообразными способами, с использованием различных понятий, что в высшей степени полезно.

Библиографический список.

Амосов Н.М. «Искусственный разум».Киев: Наукова думка, 1969. — 156 с.

Макаров И.М. Информатика и медицина. — М.: Наука, 1997. — 208 с.10.

Математическое моделирование биологических процессов М.: Наука, 1979. — 162 с.