Сложная системная биология

Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны )

Эта статья может потребовать очистки, чтобы соответствовать стандартам качества Википедии . Конкретная проблема заключается в следующем: статья превращается в списки, и требуются опытные редакторы, чтобы сфокусировать ее. Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, если можете. ( Июнь 2014 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Эта статья требует внимания специалиста по биологии . Пожалуйста , добавьте причину в или разговоре параметр для этого шаблона , чтобы объяснить проблему с статьей. WikiProject Biology может помочь нанять эксперта. ( Июнь 2014 г. )

( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Сложная системная биология ( CSB ) - это отрасль или подраздел математической и теоретической биологии, изобретенная Робертом Розеном и занимающаяся сложностью структуры и функций биологических организмов, а также возникновением и эволюцией организмов и видов с упором на взаимосвязь биологической сети и внутри нее , ^[1]^[2]^[3], а также при моделировании фундаментальных отношений, присущих жизни. ^[4]

По данным Baianu et al . CSB - это область, которая лишь частично пересекается с более традиционными концепциями теории сложных систем и системной биологии , потому что CSB занимается философией и человеческим сознанием. Более того, математика может моделировать широкий спектр сложных систем , но это, как утверждается, не имеет отношения к делу. ^[5]

Сетевое представление сложной адаптивной системы

Сложность организмов и биосферы [ править ]

В биологии нет удовлетворительного определения сложности . ^[6]^[7]

Согласно Розену, самые сложные системные модели не связаны с биологическими объектами, такими как геномы и организмы ^[3]^[8], хотя биология успешно моделируется с 19 века. ^[9]^[10]

Два подхода, основанные на теории информации и сетевой топологии / теории графов , были объединены для моделирования человеческого сознания . ^[5]^[11]

Что касается онтологии (философской метафизики реальности), предполагается, что существует иерархия уровней сложности организации, отличная от реальности. ^[5]^[12]^[13]

Baianu et al . утверждают, что таксономические ранги, такие как порядок , семейство , род , вид и т. д., отражают иерархию уровней сложности организации в биологии. ^[5]

Из-за своей изменчивости, способности к исцелению и самовоспроизведению и так далее организмы определяются как « метасистемы » более простых систем в CSB. ^[5]^[14] Метасистема - это система систем. ^[14] Аутопоэзис также моделирует такую биологическую систему систем, ^[15] однако, Baianu et al . утверждают, что в биологии метасистема не эквивалентна такой системе систем. ^[5] Они также утверждают, что она отличается от метасистемы, определенной в блоге Кента Д. Палмера ^[16]^[17], потому что организмы отличаются от машин или роботов. ^[5] Если, по мнению Хопкрофта и др ., Роботы илиавтоматы могут быть определены по пяти качествам: состояния, состояние запуска, наборы / алфавит ввода и вывода и функция перехода, ^[18] организмы различны. ^[5]

Темы сложной системной биологии [ править ]

сложный путь передачи сигнала

Ниже приводится список тем, охватываемых сложной системной биологией:

Применимость квантовой теории к генетике. ^[19]
Реляционная биология ^[4]^[20]^[21]

См. Также [ править ]

Сложность
Комплексная система
Биологическая система
Динамическая система
Теория динамических систем
Возникновение
Математическая и теоретическая биология
Шаблонно-ориентированное моделирование
Системная биология
Теория систем
Теория систем в антропологии

Заметки [ править ]

^ Дональд Снукс, Грэм, "Общая теория сложных живых систем: изучение спроса со стороны динамики", Сложность , т. 13, вып. 6 июля / августа 2008 г.
^ Baianu, IC (2006). "Работа Роберта Розена и комплексная системная биология". Аксиоматы . 16 (1–2): 25–34. DOI : 10.1007 / s10516-005-4204-Z . S2CID 4673166 .
^ a b Розен Р. (1958b). «Представление биологических систем с точки зрения теории категорий». Вестник математической биофизики . 20 (4): 317–341. DOI : 10.1007 / bf02477890 .
^ a b Rosen, R. (1958a). «Реляционная теория биологических систем». Вестник математической биофизики . 20 (3): 245–260. DOI : 10.1007 / bf02478302 .
^ Б с д е е г ч Baianu, IC; Brown, R .; Глейзбрук, Дж. Ф. (2007). «Категориальная онтология сложных пространственно-временных структур: возникновение жизни и человеческого сознания». Аксиоматы . 17 (3–4): 223–352. CiteSeerX 10.1.1.145.9486 . DOI : 10.1007 / s10516-007-9011-2 . S2CID 123179302 .
^ Боннер, JT 1988. Эволюция сложности посредством естественного отбора. Принстон: Издательство Принстонского университета.
^ Хейлиген, Фрэнсис (2008). «Сложность и самоорганизация». В Bates, Marcia J .; Маак, Мэри Найлс. Энциклопедия библиотечных и информационных наук. CRC. ISBN 978-0-8493-9712-7
^ ^ Хейлиген, Фрэнсис (2008). «Сложность и самоорганизация». В Bates, Marcia J .; Маак, Мэри Найлс. Энциклопедия библиотечных и информационных наук. CRC. ISBN 978-0-8493-9712-7
^ Томпсон, Д'Арси В., 1992. О росте и форме. Дуврский оттиск 1942 г., 2-е изд. (1-е изд., 1917). ISBN 0-486-67135-6
^ "абстрактная реляционная биология (ARB)". PlanetPhysics. Проверено 17 марта 2010.
^ http://hdl.handle.net/10101/npre.2011.6115.1 Уоллес, Родрик. Когда Spandrels становятся арками: нейронные перекрестные помехи и эволюция сознания. Доступно в Nature Precedings (2011)
^ Поли R (2001a). «Основные проблемы теории уровней реальности». Аксиоматы . 12 (3–4): 261–283. DOI : 10,1023 / A: 1015845217681 . S2CID 55743057 .
Перейти ↑ Poli R (1998). «Уровни». Аксиоматы . 9 (1-2): 197-211. DOI : 10.1007 / bf02681712 . PMID 8053082 .
^ a b Теория перехода метасистем , Валентин Турчин , Клифф Джослин , 1993-1997 гг.
^ Теория рефлексивных аутопоэтических систем
^ Метасистемная инженерия , Кент Д. Палмер, 1996
^ Hoff, MA, Roggia, KG, Менезес, PB: (2004). Композиция преобразований: каркас для систем с динамической топологией. Международный журнал вычислительной системы прогнозирования 14: 259–270
^ Джон Э. Хопкрофт , Раджив Мотвани , Джеффри Д. Ульман. 2000. Введение в теорию автоматов, языки и вычисления (2-е издание) Pearson Education. ISBN 0-201-44124-1
^ Розен, Р. 1960. (1960). «Теоретико-квантовый подход к генетическим проблемам». Вестник математической биофизики . 22 (3): 227–255. DOI : 10.1007 / BF02478347 .
^ Baianu, IC: 2006 (2006). "Работа Роберта Розена и комплексная системная биология". Аксиоматы . 16 (1–2): 25–34. DOI : 10.1007 / s10516-005-4204-Z . S2CID 4673166 .
^ Розен, R .: 1958б (1958). «Представление биологических систем с точки зрения теории категорий». Вестник математической биофизики . 20 (4): 317–341. DOI : 10.1007 / BF02477890 .

Цитированные источники [ править ]

Баяну, И.К., Компьютерные модели и теория автоматов в биологии и медицине., Монография , глава 11 в М. Виттен (редактор), Математические модели в медицине , т. 7., Т. 7: 1513-1577 (1987), Pergamon Press: New York, (обновлено Сяо Чен Линем в 2004 году ISBN 0-08-036377-6
Реншоу, Э., Моделирование биологических популяций в пространстве и времени . КУБОК, 1991. ISBN 0-521-44855-7
Роберт Розен, 1991, Сама жизнь: Комплексное исследование природы, происхождения и изготовления жизни , издательство Columbia University Press, посмертно опубликовано:
Розен, Роберт. 1970. Теория динамических систем в биологии . Нью-Йорк, Wiley-Interscience. ISBN 0-471-73550-7
Розен, Роберт. 2000, Очерки самой жизни , издательство Колумбийского университета.
Розен, Роберт. 2003, " Системы прогнозирования ; философские, математические и методические основы ", издательство Rosen Enterprises.

Дальнейшее чтение [ править ]

Общий список ссылок по теоретической биологии / математической биологии, включая обновленный список активно участвующих авторов .
Список ссылок для приложений теории категорий в реляционной биологии .
Обновленный список публикаций биолога-теоретика Роберта Розена
Теория биологической антропологии (документы № 9 и 10 на английском языке)
Проведение границы между теоретической и фундаментальной биологией , статья на форуме Исидро А.Т. Савилло
Курата, Хироюки; Тайра, К; Китано, Х (1999). «Синтез и анализ биологической системы». Серия « Геномная информатика» (Sers 10): 352–353. OCLC 203735966 .

[1] Дональд Снукс, Грэм, "Общая теория сложных живых систем: изучение спроса со стороны динамики", Сложность , т. 13, вып. 6 июля / августа 2008 г.

[2] Baianu, IC (2006). "Работа Роберта Розена и комплексная системная биология". Аксиоматы . 16 (1–2): 25–34. DOI : 10.1007 / s10516-005-4204-Z . S2CID 4673166 .

[Rosen-3] Розен Р. (1958b). «Представление биологических систем с точки зрения теории категорий». Вестник математической биофизики . 20 (4): 317–341. DOI : 10.1007 / bf02477890 .

[ReferenceA-4] Rosen, R. (1958a). «Реляционная теория биологических систем». Вестник математической биофизики . 20 (3): 245–260. DOI : 10.1007 / bf02478302 .

[springerlink-5] Б с д е е г ч Baianu, IC; Brown, R .; Глейзбрук, Дж. Ф. (2007). «Категориальная онтология сложных пространственно-временных структур: возникновение жизни и человеческого сознания». Аксиоматы . 17 (3–4): 223–352. CiteSeerX 10.1.1.145.9486 . DOI : 10.1007 / s10516-007-9011-2 . S2CID 123179302 .

[Bonner-6] Боннер, JT 1988. Эволюция сложности посредством естественного отбора. Принстон: Издательство Принстонского университета.

[7] Хейлиген, Фрэнсис (2008). «Сложность и самоорганизация». В Bates, Marcia J .; Маак, Мэри Найлс. Энциклопедия библиотечных и информационных наук. CRC. ISBN 978-0-8493-9712-7

[8] Хейлиген, Фрэнсис (2008). «Сложность и самоорганизация». В Bates, Marcia J .; Маак, Мэри Найлс. Энциклопедия библиотечных и информационных наук. CRC. ISBN 978-0-8493-9712-7

[9] Томпсон, Д'Арси В., 1992. О росте и форме. Дуврский оттиск 1942 г., 2-е изд. (1-е изд., 1917). ISBN 0-486-67135-6

[10] "абстрактная реляционная биология (ARB)". PlanetPhysics. Проверено 17 марта 2010.

[11] ttp://hdl.handle.net/10101/npre.2011.6115.1 Уоллес, Родрик. Когда Spandrels становятся арками: нейронные перекрестные помехи и эволюция сознания. Доступно в Nature Precedings (2011)

[12] Поли R (2001a). «Основные проблемы теории уровней реальности». Аксиоматы . 12 (3–4): 261–283. DOI : 10,1023 / A: 1015845217681 . S2CID 55743057 .

[13] Перейти ↑ Poli R (1998). «Уровни». Аксиоматы . 9 (1-2): 197-211. DOI : 10.1007 / bf02681712 . PMID 8053082 .

[Metasystem-14] Теория перехода метасистем , Валентин Турчин , Клифф Джослин , 1993-1997 гг.

[15] Теория рефлексивных аутопоэтических систем

[16] Метасистемная инженерия , Кент Д. Палмер, 1996

[17] Hoff, MA, Roggia, KG, Менезес, PB: (2004). Композиция преобразований: каркас для систем с динамической топологией. Международный журнал вычислительной системы прогнозирования 14: 259–270

[18] Джон Э. Хопкрофт , Раджив Мотвани , Джеффри Д. Ульман. 2000. Введение в теорию автоматов, языки и вычисления (2-е издание) Pearson Education. ISBN 0-201-44124-1

[19] Розен, Р. 1960. (1960). «Теоретико-квантовый подход к генетическим проблемам». Вестник математической биофизики . 22 (3): 227–255. DOI : 10.1007 / BF02478347 .

[20] Baianu, IC: 2006 (2006). "Работа Роберта Розена и комплексная системная биология". Аксиоматы . 16 (1–2): 25–34. DOI : 10.1007 / s10516-005-4204-Z . S2CID 4673166 .

[21] Розен, R .: 1958б (1958). «Представление биологических систем с точки зрения теории категорий». Вестник математической биофизики . 20 (4): 317–341. DOI : 10.1007 / BF02477890 .

[1]