Книга посвящена проблемам и перспективам применения математических методов в биологических исследованиях, в частности в физиологии. Излагаются общие принципы математического подхода к изучению живых организмов, роль вычислительных машин в решении биологических проблем, некоторые математические модели биологических объектов, общие принципы управления сложными биологическими системами. В заключение рассматривается несколько математических проблем, возникновение которых связано с потребностями биологии. Книга написана популярно и вместе с тем содержит весьма современный научный материал. Представляет интерес для математиков, биологов, специалистов по проблемам управления, учащейся молодёжи. Чтение книги не требует специальной математической подготовки.

Илл. 29, библ. 89 назв.

Для современной науки характерно применение точных математических методов в самых различных областях. Эти методы проникают в экономику, лингвистику, психологию и многие другие области знания, в том числе и в биологию. В науку о живой природе математика входит различными путями: с одной стороны — это использование современной вычислительной техники для быстрой обработки результатов биологического эксперимента, с другой — создание математических моделей, описывающих различные живые системы и происходящие в них процессы. Не менее важна и «обратная связь», возникающая между математикой и биологией: биология не только служит ареной для применения математических методов, но и становится всё более существенным источником новых математических задач.

Некоторые связи между биологией и математикой стали уже вполне привычными. Это относится прежде всего к генетике и исследованию динамики популяций. Если пока ещё трудно говорить о математической биологии в целом как о сложившейся науке, то математическая генетика уже несомненно стала достаточно сформировавшейся дисциплиной. Точно так же и в исследование взаимоотношений между популяциями животных, образующими сообщество, в изучение динамики численности популяций математические методы прочно вошли ещё несколько десятилетий тому назад. Наконец для всей биологии в целом стало уже традиционным широкое применение математической статистики, различных методов математической обработки результатов эксперимента.

Все эти направления, безусловно интересные и важные, остались за рамками нашей книги. Наша цель — показать важность и плодотворность математического подхода к таким биологическим, в частности физиологическим проблемам, для которых такой подход ещё только складывается. Необходимо при этом подчеркнуть, что «математический подход» к исследованию тех или иных явлений реального мира — физических, биологических, экономических и т. д.— отнюдь не сводится к применению каких-либо стандартных математических приёмов, расчётных формул и т. п. Математический подход к исследованию какой-то новой области — это прежде всего выработка достаточно чётких общих понятий, создание моделей, пригодных для изучения их точными количественными методами, выяснение фундаментальных принципов организации изучаемых систем. В нашей книге довольно мало формул. Тем не менее, как нам кажется, в ней не так уж мало математики.

В 1969 г. вышла небольшая брошюра одного из авторов данной книги (С. В. Фомин, Математика в биологии, изд. «Знание», 1969); в ней были кратко изложены некоторые проблемы и результаты, связанные с применением математических методов в биологии. Наша теперешняя книга представляет собой существенно переработанный и расширенный вариант этого первоначального издания. Сохраняя общую направленность и структуру своего прототипа, эта новая книга превосходит его по объёму примерно втрое и содержит ряд новых тем.

Конечно, и в таком расширенном виде эту книгу нельзя рассматривать как систематическое изложение важнейших направлений математической биологии. Основная цель авторов — показать на некоторых примерах идеи и тенденции этой формирующейся сейчас науки.

В конце книги приведён список литературы. Его назначение — дать начинающему читателю сведения об основных монографиях и тематических сборниках на русском языке, относящихся к математическим проблемам биологии. Кроме того, там указаны некоторые, довольно немногочисленные статьи, результаты которых непосредственно используются в книге. Этот список никак нельзя рассматривать как библиографию по математическим проблемам биологии вообще.

ПРЕДИСЛОВИЕ
С. В. Фомин, М. Б. Беркинблит
1972 г.

Книги на ту же тему

1. Математическая биофизика, Романовский Ю. М., Степанова Н. В., Чернавский Д. С., 1984
2. Концепция информации и биологические системы, Филдс У. С., Эббот У., ред., 1966
3. Проблемы биологической физики, Блюменфельд Л. А., 1974
4. Возникновение биологической организации, Кастлер Г., 1967
5. Биофизика: Учебное пособие. — 3-е изд., стер., Волькенштейн М. В., 2008
6. Синергетика для биологов: вводный курс, Исаева В. В., 2005
7. Эволюция, нейронные сети, интеллект: Модели и концепции эволюционной кибернетики. — 5-е изд., стереотип., Редько В. Г., 2007
8. Математическое моделирование в биологии и химии. Новые подходы, 1992
9. Слабые экологические связи и синхронизация природных процессов в Субарктике, Кашулин П. А., Калачева Н. В., 2006
10. Зрительный анализ пространства у насекомых, Францевич Л. И., 1980
11. Бионика, Жерарден Л., 1971
12. Нервное возбуждение: Макромолекулярный подход, Тасаки И., 1971
13. От нейрона — к искусственному мозгу, Быков А. П., Вейц А. В., 1971
14. Компьютер и мозг. Новые технологии, 2005
15. Математические методы в медицине, Беллман Р., 1987
16. Теория регулирования и биологические системы, Гродинз Ф., 1966
17. Медицина в зеркале информатики, 2008
18. Кибернетика в медицине и физиологии, Парин В. В., Баевский Р. М., 1963
19. Компьютерные модели и прогресс медицины, 2001
20. Физика визуализации изображений в медицине: В 2-х томах (комплект из 2 книг), Уэбб С., ред., 1991
21. Кибернетика, или управление и связь в животном и машине, Винер Н., 1958
22. Углекислый газ в атмосфере, Бах В., Крейн А., Берже А., Лонгетто А., ред., 1987
23. Моделирование динамики органического вещества в лесных экосистемах, Кудеяров В. Н., ред., 2007
24. Пулы и потоки углерода в наземных экосистемах России, Заварзин Г. А., ред., 2007
25. Углеродный обмен в криогенных экосистемах, Карелин Д. В., Замолодчиков Д. Г., 2008