بيولوجيا الأنظمة المعقدة

البيولوجيا الرياضيه و النظرية

بيولوجيا الأنظمة المعقدة ( CSB ) هي حقل أوفرع من علم الأحياء النظري ورياضي الذي تم اخترعه على يد روبرت روزين المعنية بتعقيد كل من البنائية والوظيفية في الكائنات الحية ، فضلاً عن وتطور وظهور الكائنات الحية والأنواع ، مع التركيز على الترابط بين الاستدلال الشبكي البيولوجي وداخله ، [1][2][3] وعلى تشكيل العلاقات الأساسية المتأصلة في الحياة.[4]

بيولوجيا الأنظمة المعقدة هو مجال له تداخلات جزئية فقط مع المفاهيم الأكثر تقليدية لنظرية الأنظمة المعقدة وبيولوجيا الأنظمة وفقا لبيانو واخرون، لأن بيولوجيا الأنظمة المعقدة (CBS) معنية بالفلسفة والوعي البشري. وعلاوة على ذلك ، يمكن للرياضيات أن تشكل نموذجًا لمجموعة واسعة من الأنظمة المعقدة ، ولكن مُدعي أن هذا ليس مناسبًا.[5]

تمثيل الشبكة لأنظمة المعقدة
تمثيل الشبكة لأنظمة المعقدة

تعقيد الكائنات الحية والمحيط الحيوي

عدل

لا يوجد في علم الأحياء تعريف كافي للتعقيد .[6][7]

 

ووفقًا لروزن ، فإن أغلب هذة نماذج الأنظمة المعقدة لا تتعلق بالمواضيع البيولوجية ، مثل الكائنات الحية و الجينومات ، [3][8] بالرغم من أن علم الأحياء قد تم تصميمه بنجاح منذ القرن التاسع عشر.[9][10]

لقد تم الجمع بين نهجين الذان يعتمدان على نظرية المعلومات و طوبولوجيا الشبكة / نظرية الرسم البياني لتشكيل الوعي البشري.[5][11]

فيما يتعلق بعلم الوجود ( الميتافيزيقا الفلسفية للواقع) ، يتوقع المرء أن هناك تسلسلًا أو ترتيباً هرميًا لمستويات التعقيد في التنظيم تختلف عن الواقع تماما .[5][12][13]

تزعم بيانو على أن الرتب أو تسلسل التصنيفي مثل الترتيب ، والأسرة ، والجنس ، والأنواع ، وما إلى ذلك ، تعكس تسلسلً أو ترتيباًهرميًا لمستويات التعقيد للتنظيم في علم الأحياء.[5]

ويرجع ذلك بسبب قدرتها على الشفاء والتكاثر الذاتي وتنوعها ، وما إلى ذلك ، حيث يتم تعريف الكائنات الحية على أنها «أنظمة ميتا» لأنظمة أبسط في بيولوجيا الأنظمة المعقدة.[5][14] النظام الفوقي هو نظام من الأنظمة. حيث يصمم النمذجة الذاتية أيضًا مثل هذا النظام البيولوجي للأنظمة ، [15] ومع ذلك ، فإن بيانو أزعم بأن أنظمة ميتا في علم الأحياء لا يعادل مثل هذا النظام من الأنظمة. حيث يزعمون أيضًا أنه يختلف عن النظام الفوقي المحدد المحدد من قبل كنتد بالمر [16][17] لأن الكائنات الحية تختلف عن الآلات أو الروبوتات. ، وفقًا لهوبكروفت وآخرين ، تم تحديد الروبوتات أو الأوتوماتا بخمس صفات: الحالات ، وحالة بدء التشغيل ، ومجموعات الإدخال والإخراج / الأبجدية ووظيفة الانتقال ، و الكائنات الحية مختلفة.

موضوعات في بيولوجيا الأنظمة المعقدة

عدل
 
مسار تحويل إشارة معقد

و فيما يلي قائمة بالموضوعات التي يتم تغطيتها في بيولوجيا الأنظمة المعقدة:

مراجع

عدل
  1. ^ Donald Snooks, Graeme, "A general theory of complex living systems: Exploring the demand side of dynamics", Complexity, vol. 13, no. 6, July/August 2008.
  2. ^ Baianu، I. C. (2006). "Robert Rosen's Work and Complex Systems Biology". Axiomathes. ج. 16 ع. 1–2: 25–34. DOI:10.1007/s10516-005-4204-z.
  3. ^ ا ب Rosen، R. (1958b). "The Representation of Biological Systems from the Standpoint of the Theory of Categories". Bulletin of Mathematical Biophysics. ج. 20 ع. 4: 317–341. DOI:10.1007/bf02477890.
  4. ^ ا ب Rosen، R. (1958a). "A Relational Theory of Biological Systems". Bulletin of Mathematical Biophysics. ج. 20 ع. 3: 245–260. DOI:10.1007/bf02478302.
  5. ^ Bonner, J. T. 1988. The Evolution of Complexity by Means of Natural Selection. Princeton: Princeton University Press.
  6. ^ Heylighen, Francis (2008). "Complexity and Self-Organization". In Bates, Marcia J.; Maack, Mary Niles. Encyclopedia of Library and Information Sciences. CRC. (ردمك 978-0-8493-9712-7)
  7. ^ ^ Heylighen, Francis (2008). "Complexity and Self-Organization". In Bates, Marcia J.; Maack, Mary Niles. Encyclopedia of Library and Information Sciences. CRC. (ردمك 978-0-8493-9712-7)
  8. ^ Thompson, D'Arcy W., 1992. On Growth and Form. Dover reprint of 1942, 2nd ed. (1st ed., 1917). (ردمك 0-486-67135-6)
  9. ^ "abstract relational biology (ARB)". PlanetPhysics. Retrieved 2010-03-17.
  10. ^ http://hdl.handle.net/10101/npre.2011.6115.1 Wallace, Rodrick. When Spandrels Become Arches: Neural crosstalk and the evolution of consciousness. Available from Nature Precedings (2011) نسخة محفوظة 2014-05-25 في Wayback Machine
  11. ^ Poli R (2001a). "The Basic Problem of the Theory of Levels of Reality". Axiomathes. ج. 12 ع. 3–4: 261–283. DOI:10.1023/A:1015845217681.
  12. ^ Poli R (1998). "Levels". Axiomathes. ج. 9 ع. 1–2: 197–211. DOI:10.1007/bf02681712. PMID:8053082.
  13. ^ Metasystem Transition Theory, فالنتين تورشين، Cliff Joslyn, 1993-1997 نسخة محفوظة 2021-02-02 في Wayback Machine
  14. ^ Reflexive Autopoietic Systems Theory نسخة محفوظة 2021-02-12 في Wayback Machine
  15. ^ Meta-system Engineering, Kent D. Palmer, 1996 نسخة محفوظة 2018-09-04 في Wayback Machine
  16. ^ Hoff, M.A., Roggia, K.G., Menezes, P.B.:(2004). Composition of Transformations: A Framework for Systems with Dynamic Topology. International Journal of Computing Anticipatory System's 14:259–270
  17. ^ Rosen, R. 1960. (1960). "A quantum-theoretic approach to genetic problems". Bulletin of Mathematical Biophysics. ج. 22 ع. 3: 227–255. DOI:10.1007/BF02478347.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء عددية: قائمة المؤلفين (link)
  18. ^ Baianu, I. C.: 2006 (2006). "Robert Rosen's Work and Complex Systems Biology". Axiomathes. ج. 16 ع. 1–2: 25–34. DOI:10.1007/s10516-005-4204-z.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء عددية: قائمة المؤلفين (link)
  19. ^ Rosen, R.: 1958b (1958). "The Representation of Biological Systems from the Standpoint of the Theory of Categories". Bulletin of Mathematical Biophysics. ج. 20 ع. 4: 317–341. DOI:10.1007/BF02477890.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء عددية: قائمة المؤلفين (link)