โรงเรียนบ้านกันละ

หมู่ที่ 6 บ้านบ้านกันละ ตำบลไม้เรียง อำเภอฉวาง จังหวัดนครศรีธรรมราช 80150

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

-

คณิตศาสตร์ ชีวภาพการผสมผสานระหว่างคณิตศาสตร์และชีววิทยา

คณิตศาสตร์ ชีวภาพเป็นศาสตร์ของการศึกษาความสัมพันธ์เชิงปริมาณ และโครงสร้างเชิงพื้นที่ในชีววิทยา คณิตศาสตร์ชีวภาพมักจะแบ่งออกเป็น 2 ส่วน ส่วนหนึ่งคือ การก่อตัวของสาขาชีววิทยาใหม่ โดยใช้วิธีทางคณิตศาสตร์เพื่อศึกษาปัญหาทางชีววิทยา ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า ชีววิทยาทางคณิตศาสตร์

คณิตศาสตร์

โดยรวมถึงนิเวศวิทยาทาง”คณิตศาสตร์”พันธุศาสตร์เชิงปริมาณ สรีรวิทยาเชิงปริมาณและอื่นๆ อีกส่วนหนึ่งเป็นสาขาใหม่ของคณิตศาสตร์ โดยอิงจากปัญหาทางคณิตศาสตร์ในชีววิทยา เรียกว่าชีวคณิตศาสตร์ ซึ่งรวมถึงชีวสถิติไซเบอร์เนติกส์ชีวภาพ ทฤษฎีระบบชีวภาพ คณิตศาสตร์นิเวศวิทยาเป็นต้น

ชีวคณิตศาสตร์เกิดขึ้นจากการผสมผสานระหว่างคณิตศาสตร์และชีววิทยา เพราะได้สร้างและพัฒนาระบบทฤษฎีของตนเอง เพื่อให้สมบูรณ์แบบในหลากหลายรูปแบบ เพราะได้พัฒนาวิธีการทางคณิตศาสตร์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะมากมาย โดยปรับให้เข้ากับลักษณะของชีววิทยา ในปัจจุบันคณิตศาสตร์ชีวภาพกลายเป็นวิชาที่ค่อนข้างสมบูรณ์และค่อนข้างเป็นอิสระ

ในปี 1974 ชีวคณิตศาสตร์ได้รับการจัดอันดับให้เป็นวิชาอิสระ โดยยูเนสโกการจำแนกประเภทและรหัสที่จัดทำ มีการเผยแพร่ในปี 2535 ยังได้ระบุว่า ชีวคณิตศาสตร์เป็นวิชาอิสระ ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 ถึงศตวรรษที่ 21 การพัฒนาวิทยาศาสตร์ชีวภาพปรากฏอย่างเด่นชัด ในการผสมผสานระหว่างวิทยาศาสตร์ชีวภาพและคณิตศาสตร์

ในขั้นตอนนี้สาขาร้อนจำนวนมาก ในการวิจัยของคณิตศาสตร์ชีววิทยา เพราะได้รับการจัดตั้งขึ้น พันธุศาสตร์เชิงปริมาณ นิเวศวิทยาทางคณิตศาสตร์ ชีวสารสนเทศวิวัฒนาการในระดับโมเลกุล การพัฒนาระบบชีววิทยา พันธุศาสตร์ประชากร
คณิตศาสตร์ชีวภาพเป็นสาขาวิชาที่มีความก้าวหน้าสูงสุด เนื่องจากมีศักยภาพในการพัฒนาในวิชาคณิตศาสตร์ประยุกต์สมัยใหม่

คณิตศาสตร์เกือบทุกสาขา ได้เจาะเข้าไปในวิชาชีววิทยา ต่อมาได้ผลิตหลายสาขาที่ไม่เป็นสากล สำหรับคณิตศาสตร์เชิงทฤษฎี แต่เหมาะมากสำหรับการแก้ปัญหาทางชีววิทยา ทักษะเฉพาะทางและวิธีการเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดของชีวคณิตศาสตร์ เนื่องจากผู้คนสามารถค้นหาจุดกำเนิดของเวลาก่อนหน้านี้

เป็นวันที่กำเนิดของชีวคณิตศาสตร์ ช่วงเวลาของต้นกำเนิดของชีวคณิตศาสตร์ ควรเป็นช่วงเวลาหนึ่ง ไม่ใช่ช่วงเวลาหนึ่ง การก่อตัวของชีวคณิตศาสตร์ สามารถกำหนดเป็น 1939 ได้ก่อตั้งในสหราชอาณาจักร เหตุการณ์นี้ถือเป็นการพัฒนาอย่างเป็นทางการของคณิตศาสตร์ชีวภาพเป็นวินัย

มีการเผยแพร่โดยเอลส์ ส่วนใหญ่จะเผยแพร่ทฤษฎีคณิตศาสตร์ชีววิทยา การวิจัยทดลอง การบรรยายสรุป การแลกเปลี่ยนทางวิชาการระหว่างนักคณิตศาสตร์ และนักชีววิทยา การเรียนการสอนกวดวิชาบทความ ชีวคณิตศาสตร์เกิดขึ้นในประเทศ ในปี 1960 อย่างไรก็ตาม ด้วยเหตุผลบางประการ

การวิจัยตามปกติไม่ได้ดำเนินการจนถึงช่วงปลายทศวรรษ 1970 ในขณะที่ประเทศเริ่มต้นช้า แม้ว่าความก้าวหน้าบางอย่างจะดึงดูดความสนใจวิชาการ แต่ก็ยังล้าหลังเมื่อเทียบกับประเทศที่พัฒนาแล้ว ดังนั้นการลดช่องว่างนี้โดยเร็วที่สุดจึงกลายเป็นงานเร่งด่วน สำหรับนักชีววิทยาและนักคณิตศาสตร์ในประเทศ

ชีวคณิตศาสตร์มีพื้นฐานทางทฤษฎีที่ค่อนข้างสมบูรณ์อยู่แล้ว การประยุกต์ใช้งานของชีวคณิตศาสตร์ ได้แพร่กระจายไปยังแทบทุกสาขาของชีววิทยา ชีวสถิติ พันธุศาสตร์เชิงปริมาณ นิเวศวิทยาทางคณิตศาสตร์และชีวสารสนเทศ สามารถใช้เป็นสาขาหลัก 4 สาขา เพราะเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดและมีอิทธิพลซึ่งกันและกัน โดยรวมกันเป็นหัวข้อใหญ่ของคณิตศาสตร์ชีวภาพ

จากโปรแกรมของชีววิทยามีอนุกรมวิธานเชิงปริมาณ พันธุศาสตร์เชิงปริมาณ นิเวศวิทยาเชิงปริมาณสรีรวิทยาของจุลินทรีย์และชีวกลศาสตร์ สาขาเหล่านี้เป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการผสมผสานระหว่างสาขาวิชาคณิตศาสตร์ และชีววิทยาที่แตกต่างกัน เพราะมีขอบเขตการวิจัยทางชีววิทยาที่ชัดเจน

โดยใช้วิธีการทางคณิตศาสตร์จากแผนกวิจัยของชีววิทยาคณิตศาสตร์ สามารถแบ่งออกเป็นทฤษฎีชีวภาพ ข้อมูลทฤษฎีระบบชีวภาพทางชีวภาพไซเบอร์เนติกส์ สาขาสมการทางชีวภาพ สาขาเหล่านี้แตกต่างจากเดิมตรงที่ไม่มีวัตถุการวิจัยทางชีววิทยาที่ชัดเจน แต่ศึกษาเฉพาะวิธีการทางคณิตศาสตร์ ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับการประยุกต์ทางชีววิทยา

พื้นฐานทางคณิตศาสตร์ คณิตศาสตร์ชีววิทยามีอุดมไปด้วย พื้นฐานทางทฤษฎีทางคณิตศาสตร์รวมทั้งทฤษฎีเซต ทฤษฎีความน่าจะเป็นคณิตศาสตร์สถิติ ทฤษฎีเกม แคลคูลัสสมการเชิงอนุพันธ์ พีชคณิตเชิงเส้น ทฤษฎีเมทริกซ์และโทโพโลยี นอกจากนี้ยังมีบางสาขาของคณิตศาสตร์สมัยใหม่เช่น ทฤษฎีข้อมูล กราฟ ทฤษฎี ไซเบอร์เนติกส์ ทฤษฎีระบบและคณิตศาสตร์เลือน

เนื่องจากปรากฏการณ์ชีวิตที่ซับซ้อน ปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่เกิดจากชีววิทยามักซับซ้อนมาก เพราะต้องใช้การคำนวณเป็นจำนวนมาก ดังนั้นคอมพิวเตอร์จึงเป็นพื้นฐาน สำหรับการสร้างและพัฒนาคณิตศาสตร์ชีวภาพ กลายเป็นเครื่องมือสำคัญในการค้นคว้าและแก้ปัญหาทางชีววิทยา

อย่างไรก็ตาม เท่าที่เกี่ยวข้องกับเนื้อหาของวิชาทั้งหมด มุมมองสำคัญของคณิตศาสตร์ชีวภาพที่ต้องได้รับการแก้ไขและศึกษาคือ ปัญหาทางชีววิทยา คณิตศาสตร์และคอมพิวเตอร์เป็นเพียงเครื่องมือและวิธีการแก้ปัญหา ดังนั้นคณิตศาสตร์ชีววิทยา เนื่องจากชีววิทยามักจะนำมาประกอบกับชีววิทยามากกว่าคณิตศาสตร์

ลักษณะเฉพาะกิจกรรมในชีวิตปรากฏซ้ำๆ พร้อมด้วยปัจจัยสุ่มมากมาย เนื่องจากต้องศึกษาความสุ่มของปรากฏการณ์ชีวิต ด้วยวิธีการทางความน่าจะเป็นและสถิติ ดังนั้นจึงกำหนดคุณลักษณะแรกของชีวคณิตศาสตร์ สรรพสิ่งในโลกล้วนสัมพันธ์กันและถูกจำกัดซึ่งกันและกัน มีการปรากฏการณ์ชีวิตมีความโดดเด่นเป็นพิเศษ วิธีการวิจัยด้านเดียว และกลไกเหล่านั้นไม่สามารถตอบสนองความต้องการของชีววิทยาได้

ในทางกลับกัน สิ่งเหล่านี้ต้องเกี่ยวข้องกับหลายแง่มุมและเชื่อมโยงถึงกัน ระดับของสิ่งต่างๆ ในการดำเนินการศึกษาปรากฏการณ์ชีวิตอย่างครอบคลุม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีวิธีทางคณิตศาสตร์ของการวิเคราะห์อย่างครอบคลุม เพราะเป็นลักษณะที่สองของคณิตศาสตร์ชีวภาพ

เนื่องจากโครงสร้างของเรื่องชีวิตและวิถีชีวิตมักจะไม่ต่อเนื่อง หรือแม้กระทั่งการกลายพันธุ์เช่น การถ่ายทอดทางชีววิทยา ความแปรปรวน ความสัมพันธ์ทางพันธุกรรม การจำแนกทางชีววิทยา ภาพเซลล์และรูปร่างใบพืชเป็นต้น จึงไม่ต่อเนื่องกัน ดังนั้นมีวิธีการทางคณิตศาสตร์ที่ไม่ต่อเนื่องเกิดขึ้นมากมาย เพราะเป็นลักษณะที่ 3 ของคณิตศาสตร์ชีวภาพ

 

บทความอื่นที่น่าสนใจ: หูน้ำหนวก เฉียบพลันวิธีการรักษาและวิธีการป้องกัน อธิบายได้ ดังนี้