1-mavzu: Biologik va tibbiy kibernetikani o‘rganishda
modellashtirishning o‘rni va ahamiyati.
Tibbiyot oliygohi talabalariga matematik modellashtirishni o‘qitishning
metodologik tizimining uslubiy va nazariy asoslari.
Model (lat. modulus-ulchov, me’yor) biror obyekt yoki obyektlar
sistemasining obrazi yoki namunasidir. Masalan, Yerning modeli globus, osmon va
undagi yulduzlar modeli planetariy ekrani; odam suratini shu surat egasining
modeli deyish mumkin. Qadimdan insoniyatni yaxshi sharoitda turmush kechirish,
tabiiy ofatlarni oldindan aniklash muammolari kiziktirib kelgan. Shuning uchun
insoniya dunyoning turli hodisalarini urganib kelishi tabiiy xoldir. Aniq fanlar
mutaxassislari u yoki bu jarayonning fakat ularni kiziktirish xossalarinigina
urganadilar. Masalan geologlar Yerning rivojlanish tarixini, ya’ni qachon, qayerda
va qanday hayvonlar yashagan, usimliklar usgan, iqlim qanday uzgarganligini
urganadilar. Bu ularga foydali qazilmalar tuplangan joylarni aniklashga imkon
beradi. Lekin ular yerda kishilik jamiyatining rivojlanish tarixini o’rganmaydilar-
bu bilan tarixchilar shugullanadilar. Shu yerning uzida biz sayyoramizdagi dune
biz sayyoramiz tarixiy rivojlanishning tarkibiy tafsifiga ega bulamiz. Umuman,
mayyoramizdagi dunyoning barcha tadqiqotlari bizga tula bulmagan va juda anik
bulmagan ma’lumot beradi. Lekin bu koinotga uchish, atom yadrosi sirini bilish,
jamiyat rivojlanish qonunlarini egallash va boshqalarga xalaqit etmaydi. Tuzilish
model o’rganilayotgan hodisa va jarayonni iloji boricha tula aks ettirishi zarur. 4
Modelning takribiylik xarakteri turli ko’rinishda namayon bo’lishi mumkin.
Masalan, tajriba o’tkazish maboynida foydalaniladigan asboblarning aniqligi
olinayotgan natijaning aniqligiga ta’sir etadi. Samalyotlarning ob-havo sharoitini
hisobga olmay tuzilgan yozgi davri uchish jadvali aeroflot ishining takribiy
modelini ifodalaydi. Modellashtirish bilan obyektlari (fizik hodisa va jarayonlar)ni
ularning modellari yordamida tadqiq qilish, mavjud narsa va hodisalarning
modellarni yasash va o’rganishdan iboratdir. Modellashtirish uslubidan xozirgi
zamon fanidan keng foydalanilmoqda. U ilmiy-tadqiqot jarayonini osonlashtiradi,
ba’zi hollarda esa murakkab obyektlarini o’rganishning yagona vositasiga
aylanadi. Modellashtirish, ayniqsa mavhum obyektlarni, olis-olislarda joylashgan
obyektlarni, juda kichik hajmli obyektlarni o’rganishda ahamiyati kattadir.
Modellashtirish uslubidan fizik, astronomik, biologik, iqtisod uchun xam
foydalaniladi. Umuman, modellarni ularni tanlash vositalariga qarab, ushbu
guruhlarga ajratish mumkin: obstrakt, fizik va biologik guruhlar
1. Abstrakt modellar qatoriga matematik, matematik-mantiqiy modellar kiradi.
2. Fizik model. Tekshirilayotgan jarayonning tabiati va geometrik tuzilishi asl
nusxadagidek, ammo undan miqdor (o’lchami, tezligi, hajmi) 5 jihatidan farq
qiladigan modellardir. Masalan, samolyot, kema, avtomobil, poyezd, GES va
boshqalarning modellari. Fizik modellar qatoriga kichiklashtirilgan maketlar, turli
asbob va qurilmalar, trenajyorlar kirishi mumkin. Jumladan, O’zbekiston milliy
bog’idagi bo’la oladi. Model Abstrakt Fizik Biologik Matematik Iqtisodiy
matematik Sonli Tuzilish va obyektlari vazifalarining chuqurligiga qarab
Kichiklashtirilgan maketlar Mantiqiy Rasmiylashtirishning to’laligicha qarab Turli
asbob va qurilmalarda ishlaydigan modellar Grafik Obyektlarning bog’lanishining
rasmiylashtirish darajasiga qarab Trenajyorlar Elektron Obyekt tuzilishining
shakllari darajasiga qarab
3. Matematik modellar tirik sistemalarning tuzilishi, o’zaro aloqalari va funksiyasi
qonuniyatlarining matematik-mantiqiy, matematik tavsifidan iborat bo’lib, tajriba
ma’lumotlariga ko’ra yoki mantiqiy asosda tuziladi, 6 so’ngra ular tajriba yo’li
bilan tekshirib ko’riladi. Biologik hodisalarning matematik modellarini
kompyuterlarda hisoblash ko’pincha tekshirilayotgan biologik jarayonning
o’zgirish xususiyati avvaldan bilish imkonini beradi. Shuni ta’kidlash o’rinliki,
tajriba yo’li bilan bunday jarayonni o’tkazish ba’zan juda qiyin bo’ladi. Matematik
va matematikmantiqiy modellar yaratilishi takomillashtirilishi va undan
foydalanish matematik hamda nazariy biologiyaning rivojlanishiga qulay sharoit
yaratadi.
4. Biologik model turli tirik obyektlar va ularning qismlari-molekula, suv-hujayra
organ-sistema organizm va shu kabilarga xos biologik tuzilish, funksiya va
jarayonlarni molellashtirishda qo’llaniladi. Biologiyada asosan uch xil modeldan
foydalaniladi, ular biologik, fizik va matematik modellardir. Biologik model odam
va hayvonlarda uchraydigan ma’lum holat yoki kasallikni laboratoriya
hayvonlarida sinab ko’rish imkonini beradi. Bundan shu holat yoki kasallikni kelib
chiqish mexanizmi, kechishi natijasida va hokazolar tajribada o’rganiladi. Biologik
modelda har bir usullar genetik apparatga ta’sir qilish, mikroblar yuqtirish, ba’zi
organlarni olib tashlash yoki ular faoliyati mahsuli bo’lgan garmonlarni kiritish va
boshqa usullar qo’llaniladi. Bunday modellardan genetika, fiziologiya,
farmokologiyada foydalaniladi.
5. Fizik-kimyoviy modellar biologik tuzilish, funksiya yoki jarayonlarni fizik yoki
kimyoviy vositalar bilan qaytadan hosil qilishdir. Dastlab, hujayra tuzilishi va ba’zi
vazifalarning fizik-kimyoviy modelini yasashga urinib ko’rilgan. Nemis zoology
O.Byuchli 1892 yili zaytun moyini suvda eriydigan turli moddalar bilan
aralashtirdi va bu aralashmani bir tomchi suv bilan omuxta qilib, tashqi
ko’rinishidan protok plazmaga o’xshash mikroskopik ko’piklar hosil qiladi.
Keyinchalik elektrotexnika va elektronik tamoyillari asosida birmuncha murakkab
modellar nerv hujayralari, uning o’simtalaridagi bioelektr potensiallarini
ko’rsatuvchi model, shuningdek shartli refleks hosil bo’lishida markaziy
tormozlanish jarayonini modellashtiruvchi elektron-mexanik mashinalar
yaratilgan. Bunday modellar odatda toshbaqa, sichqon, it shaklida bo’ladi.
6. Iqtisodiy modellar taxminan XVIII asrdan ko’llana boshladi. F.Keninning
«Iqtisodiy jadvallar»ida birinchi marta, butun ijtimoiy takror ishlab chiqarish
jarayonining shakllanishini ko’rsatishga harakat qilingan. Iqtisodiy sistemalarning
turli yo’nalishlarini o’rganish uchun har xil modellardan foydalaniladi. Matematik
modellashtirish-matematik modellashtirish aniq fanlarga turli amaliy masalalarni
yechishda muvaffaqiyat bilan qo’llanib kelinmoqda. Matematik modellashtirish
usuli masalani tasvirlaydigan u yoki bu kattaliklarni miqdor jihatdan ifodalash,
so’ngra esa ularning bogliqligini o’rganish imkoniyatini beradi. 8 Bu usul asosida
matematik model tushunchasi yotadi. Matematik model deb, o’rganilayotgan
obyektning matematik formula yoki algoritm ko’rinishida ifodalangan
xarakteristikalari orasidagi funksional bog’lanishga aytiladi. Masalan, ideal
gazning matematik modeli gazning bosimi R, egallangan hajm va temperatura
orasidagi funksional bog’lanishi ifodalaydigan formula (Klapeyron formulasi)dan
iborat.
Matematik modellashtirishda o’rganilayotgan fizik jarayonlarining matematik
ifodalari modellanadi. Matematik model olamning ma’lum hodisalari sinfining
matematik belgilari bilan ifodalangan tarkibiy ifodasidir. Matematik model olamni
bilish, shuningdek oldindan aytib berish va boshqarishning kuchli usulidir.
Matematik modelni tahlil qilish o’rganilayotgan hodisaning ichida kirish imkonini
beradi. Hodisalarning matematik model yordamida o’rganish to’rt bosqichni
amalga oshiriladi. Birinchi bosqich modelning asosiy obyektlarini boglovchi
qonunlarini ifodalashdan iborat. Ikkinchi bosqich matematik modeldagi matematik
masalalarn tekshirishdan iborat. Uchunchi bosqichda qabul qilingan modelning
amaliy mezonlarini qanoatlantirishi aniqlanadi, boshqacha aytganda, kuzatishlar
natijasi 9 modelning nazariy natijalari bilan kuzatish aniqligi chegarasida mos
kelishi masalasi aniqlandi. To’rtinchi bosqichda o’rganilayotgan hodisalar haqidagi
ma’lumotlarning yig’ilishi munosabati bilan modelning navbatdagi tahlili amalga
oshiriladi, takomillashtiriladi va aniqlashtiriladi. Shunday qilib, modellashtirish
usulining asosiy mazmunini obyektni dastlabki o’rganish asosida modelni tajriba
yuli bilan yoki nazariy tahlil qilish, natijalari haqidagi ma’lumotlar bilan
taqqoslash, modelni tuzatish (takomillashtirish) tashkil etadi va hokazo.
Dostları ilə paylaş: |