КТ Лекція 1
.pdf
Лекція 1.
Основні етапи розв’язування задач фармації засобами комп’ютерних технологій. Математичне моделювання хімічних, фармацевтичних і медико-біологічних задач.
Пл а н л е к ц і ї
1.Етапи розв’язання фармацевтичних задач з використанням КТ.
2.Моделювання як метод наукового пізнання.
3.Математичне моделювання.
Актуальність теми
На початку ХХ ст численні дослідження у медицині виконувалися переважно емпіричним шляхом, що призводило до низки економічних і екологічних проблем.
Завдяки використанню методу моделювання у медицині та фармації скорочується термін проведення експериментальних досліджень, підвищується точність, достовірність і рівень інтерпретації медичної інформації. Опис процесів за допомогою математичних моделей (рівнянь, функцій) дозволяють знизить економічні витрати медичних та фармацевтичних досліджень.
Метод моделювання допомагає ефективно досліджувати медичні процеси, отримувати цінну інформацію, яку фармацевт ніколи не зміг би отримати емпіричними методами.
Метод моделювання передбачає використання дуже складних розрахунків, які вручну виконувати складно. Тому доцільно використовувати комп'ютерні технології для обробки даних, які одержують при методі моделювання.
3
Основні етапи розв’язання прикладних задач із використанням КТ
Розв’язання задач із використанням комп’ютера характеризується декількома етапами, частина з яких виконуються безпосередньо людиною, решта — людиною і машиною.
Етап 1. Постановка задачі
• Опис початкових даних, формулювання мети задачі.
Етап 2. Побудова інформаційної моделі
•Опис реального об’єкта дослідження в допустимих для реалізації задачі термінах з метою зведення дослідження реального об’єкта до розв’язання задачі на моделі.
Етап 3. Розробка алгоритму та його комп'ютерна реалізація
• Розробка алгоритму згідно з вибраним методом розв'язання задачі
Етап 4. Вибір програмного забезпечення
•Визначення необхідного прикладного програмного забезпечення (якщо воно є) або розробка нового програмного забезпечення (розробка алгоритму, вибір системи програмування, написання та тестування програми).
Етап 5. Виконання програми із заданими вхідними даними
Етап 6. Аналіз отриманих результатів
Поняття моделі
Поняття об'єкта
Об'єкт моделювання – це частина світу, що нас оточує, окремий процес або явище, які можуть розглядатися як єдине ціле.
Властивості об'єкта
Властивості об'єкта – риси, ознаки об'єкта, за якими його можна відрізнити від решти об'єктів.
Поняття об'єкта
Клас |
Параметри об'єкта |
Клас – група об'єктів з однаковим набором властивостей. Об'єкти зазвичай класифікують за загальними ознаками або загальними діями.
Параметри об'єкта – це властивості об'єкта, які можуть бути виражені певними (кількісними або якісними) значеннями.
|
Кількісні параметри |
|
Клас об'єктів “знеболюючі препарати” (за |
об'єкту “автомобіль” – |
|
швидкість |
||
ознакою дії) |
||
Якісні параметри - |
||
|
||
|
колір |
|
|
|
Поняття моделі
Модель
Модель - штучно створений людиною об'єкт будь-якої природи, який відтворює та імітує основні властивості досліджуваного об'єкта з метою їх вивчення і дослідження
Моделювання
Моделювання – процес
створення, аналізу та уточнення моделі для подальшого дослідження об'єкта моделювання.
Моделі створюють для того, щоб краще розуміти структуру, основні властивості, закони взаємодії складових об'єкта дослідження, навчитися керувати цим об'єктом та прогнозувати наслідки керування.
Модель завжди простіша за реальний об'єкт, тому що відображає тільки ту частину його властивостей, яка є предметом вивчення.
Класифікація моделей
Моделі класифікуються за такими найбільш суттєвими властивостями:
Галузь використання (біологічні, хімічні, навчальні, дослідницькі, технічні, ігрові, імітаційні та ін.)
Фактор часу (статичні і динамічні)
Спосіб подання (матеріальні та інформаційні)
ТИПИ МОДЕЛЕЙ. БІОЛОГІЧНІ МОДЕЛІ
Призначені для вивчення загальних біологічних 1. Біологічні закономірностей, дії різних препаратів, методів
лікування
Модель нирки
Модель клітини |
Модель уха |
|
|
|
Модель кореня |
Модель серця
ТИПИ МОДЕЛЕЙ. ФІЗИЧНІ МОДЕЛІ
|
Фізичні системи або пристрої, що володіють |
|
2. Фізичні |
аналогічним з моделюючим об’єктом поводженням. |
|
Фізична модель може бути реалізована у вигляді |
||
|
||
|
деякого механічного пристрою або у вигляді |
|
|
електричного ланцюга |
До фізичних моделей відносяться технічні пристрої, що заміняють органи і систем живого організму. Це – апарати штучного дихання, що моделюють легені, апарати штучного кровообігу
Апарат штучної вентеляції легень