Η αστάθεια Turing και εφαρμογές στη μαθηματική βιολογία

Ο Alan Turing (1912-1954), ήταν Άγγλος μαθηματικός, καθηγητής της λογικής, κρυπτογράφος και θεωρητικός βιολόγος. Θεωρείται ο "πατέρας της επιστήμης των υπολογιστών" και είναι πασίγνωστος για την αποκρυπτογράφηση του Enigma code στον Β' Παγκόσμιο πόλεμο. Στον τομέα της Μαθηματικής Βιο...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Main Author: Ματσούκα, Βασιλική
Other Authors: Νικολόπουλος, Χρήστος
Language:el_GR
Published: 2021
Subjects:
Online Access:http://hdl.handle.net/11610/21919
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
_version_ 1828461281704673280
author Ματσούκα, Βασιλική
author2 Νικολόπουλος, Χρήστος
author_facet Νικολόπουλος, Χρήστος
Ματσούκα, Βασιλική
author_sort Ματσούκα, Βασιλική
collection DSpace
description Ο Alan Turing (1912-1954), ήταν Άγγλος μαθηματικός, καθηγητής της λογικής, κρυπτογράφος και θεωρητικός βιολόγος. Θεωρείται ο "πατέρας της επιστήμης των υπολογιστών" και είναι πασίγνωστος για την αποκρυπτογράφηση του Enigma code στον Β' Παγκόσμιο πόλεμο. Στον τομέα της Μαθηματικής Βιολογίας, ο Turing αναρωτήθηκε πώς από ένα φαινομενικά συμμετρικό ζυγωτό και με φαινομενικά συμμετρικές μιτώσεις μπορεί να προκύψει ένας ασύμμετρος οργανισμός ή για το πώς προκύπτουν τα διάφορα, πάντα σταθερά, μοτίβα σε οργανισμούς όπως η ζέβρα. Έτσι σε μία από τις κάπως άγνωστες και ανολοκλήρωτες πτύχες του έργου του επιχειρεί να παρέχει ένα θεωρητικό υπόβαθρο, βασισμένο σε μαθηματική ανάλυση και στοιχειώδη χημεία, για την βιολογία της ανάπτυξης των οργανισμών ή, για να χρησιμοποιήσουμε τον όρο του, της μορφογένεσης. Πιο συγκεκριμένα, στη δημοσίευσή του The Chemical Basis Of Morphogenesis (1952) o Turing υποστήρίξε ότι δύο χημικές ουσίες που ονομάζονται μορφογόνα αλληλεπιδρούν σε μια κενή αρένα. O Jonathan Swinton, υπολογιστικός βιολόγος και επισκέπτης καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, ο οποίος έχει μελετήσει το μεταγενέστερο έργο και τη ζωή του Turing παρέχει μια αρκετά απλή περιγραφή της ιδέας του. "Ας υποθέσουμε ότι έχετε δύο από αυτές τις χημικές ουσίες όπου η μία κάνει το δέρμα ενός ζώου μαύρο και η άλλη, λευκό.", εξήγησε ο Δρ. Swinton. "Αν αναμίξετε αυτά τα πράγματα, αυτό που θα πάρετε είναι ένα γκρίζο ζώο". Όμως, αν κάτι προκαλούσε τη διάχυση ή την εξάπλωση μιας χημικής ουσίας ταχύτερα από την άλλη, τότε κάθε χημική ουσία θα μπορούσε να συγκεντρωθεί σε ομοιόμορφα τοποθετημένα σημεία, σχηματίζοντας από κοινού ασπρόμαυρες κηλίδες ή λωρίδες. Αυτό είναι γνωστό ως "Αστάθεια του Turing".
id oai:hellanicus.lib.aegean.gr:11610-21919
institution Hellanicus
language el_GR
publishDate 2021
record_format dspace
spelling oai:hellanicus.lib.aegean.gr:11610-219192025-03-12T12:39:17Z Η αστάθεια Turing και εφαρμογές στη μαθηματική βιολογία Ματσούκα, Βασιλική Νικολόπουλος, Χρήστος Σπουδές στα Μαθηματικά turing instability dynamical systems linear stability analysis αστάθεια Turing μαθηματική μοντελοποίηση δυναμικά συστήματα Differentiable dynamical systems Biology--Mathematical models Ο Alan Turing (1912-1954), ήταν Άγγλος μαθηματικός, καθηγητής της λογικής, κρυπτογράφος και θεωρητικός βιολόγος. Θεωρείται ο "πατέρας της επιστήμης των υπολογιστών" και είναι πασίγνωστος για την αποκρυπτογράφηση του Enigma code στον Β' Παγκόσμιο πόλεμο. Στον τομέα της Μαθηματικής Βιολογίας, ο Turing αναρωτήθηκε πώς από ένα φαινομενικά συμμετρικό ζυγωτό και με φαινομενικά συμμετρικές μιτώσεις μπορεί να προκύψει ένας ασύμμετρος οργανισμός ή για το πώς προκύπτουν τα διάφορα, πάντα σταθερά, μοτίβα σε οργανισμούς όπως η ζέβρα. Έτσι σε μία από τις κάπως άγνωστες και ανολοκλήρωτες πτύχες του έργου του επιχειρεί να παρέχει ένα θεωρητικό υπόβαθρο, βασισμένο σε μαθηματική ανάλυση και στοιχειώδη χημεία, για την βιολογία της ανάπτυξης των οργανισμών ή, για να χρησιμοποιήσουμε τον όρο του, της μορφογένεσης. Πιο συγκεκριμένα, στη δημοσίευσή του The Chemical Basis Of Morphogenesis (1952) o Turing υποστήρίξε ότι δύο χημικές ουσίες που ονομάζονται μορφογόνα αλληλεπιδρούν σε μια κενή αρένα. O Jonathan Swinton, υπολογιστικός βιολόγος και επισκέπτης καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, ο οποίος έχει μελετήσει το μεταγενέστερο έργο και τη ζωή του Turing παρέχει μια αρκετά απλή περιγραφή της ιδέας του. "Ας υποθέσουμε ότι έχετε δύο από αυτές τις χημικές ουσίες όπου η μία κάνει το δέρμα ενός ζώου μαύρο και η άλλη, λευκό.", εξήγησε ο Δρ. Swinton. "Αν αναμίξετε αυτά τα πράγματα, αυτό που θα πάρετε είναι ένα γκρίζο ζώο". Όμως, αν κάτι προκαλούσε τη διάχυση ή την εξάπλωση μιας χημικής ουσίας ταχύτερα από την άλλη, τότε κάθε χημική ουσία θα μπορούσε να συγκεντρωθεί σε ομοιόμορφα τοποθετημένα σημεία, σχηματίζοντας από κοινού ασπρόμαυρες κηλίδες ή λωρίδες. Αυτό είναι γνωστό ως "Αστάθεια του Turing". 2021-07-20T04:57:48Z 2021-07-20T04:57:48Z 2020-06-29 http://hdl.handle.net/11610/21919 el_GR Default License 81 σ. application/pdf Σάμος
spellingShingle turing instability
dynamical systems
linear stability analysis
αστάθεια Turing
μαθηματική μοντελοποίηση
δυναμικά συστήματα
Differentiable dynamical systems
Biology--Mathematical models
Ματσούκα, Βασιλική
Η αστάθεια Turing και εφαρμογές στη μαθηματική βιολογία
title Η αστάθεια Turing και εφαρμογές στη μαθηματική βιολογία
title_full Η αστάθεια Turing και εφαρμογές στη μαθηματική βιολογία
title_fullStr Η αστάθεια Turing και εφαρμογές στη μαθηματική βιολογία
title_full_unstemmed Η αστάθεια Turing και εφαρμογές στη μαθηματική βιολογία
title_short Η αστάθεια Turing και εφαρμογές στη μαθηματική βιολογία
title_sort η αστάθεια turing και εφαρμογές στη μαθηματική βιολογία
topic turing instability
dynamical systems
linear stability analysis
αστάθεια Turing
μαθηματική μοντελοποίηση
δυναμικά συστήματα
Differentiable dynamical systems
Biology--Mathematical models
url http://hdl.handle.net/11610/21919
work_keys_str_mv AT matsoukabasilikē ēastatheiaturingkaiepharmogesstēmathēmatikēbiologia