МЕТОДОЛОГІЧНИЙ ПІДХІД ДО ПОБУДОВИ МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ БІООБ’ЄКТОВИХ ЗАДАЧ

Анотація

В статті розроблена методика до математичного моделювання біотехнологічних систем, які містять джерела лазерної дії. В її основу покладені розрахункові та оптимізаційні математичні моделі для пошуку раціональних значень технічних параметрів випромінювачів. Авторами досліджені основні аспекти теорії аналізу і синтезу складних систем, які містять зосереджені, рухомі джерела фізичних полів. Для забезпечення життєздатності клітин зародків потрібний особливо ретельний контроль рівня нагріву зародків не лише в найближчих до місця лазерного розтину точках, а також і в момент завершення лазерної дії. Слід також відзначити, що після закінчення короткочасної дії лазерного випромінювання, потік тепла від межі розтину ембріона переходить в інші його частини. Нестаціонарний процес теплового розподілу триватиме допоки не встановиться стаціонарний режим, необхідний для підтримки життєздатності ембріона.

Через особливості мікробіологічного об'єкта автори здійснюють математичне моделювання нестаціонарної, нелінійної, багатовимірної біотехнологічної системи, яка містить дискретне, рухоме джерело лазерної дії. Досить складно здійснити реалізацію прикладних оптимізаційних математичних моделей, які застосовуються для оптимізації модельованої системи. Тому доцільно отримати наближені розв'язки крайових задач з усередненими значеннями теплофізичних параметрів лазерних випромінювачів і без врахування тришарової будови ембріона. Для підвищення рівня життєздатності клітин зародків автори пропонують реалізувати прикладну оптимізаційну математичну модель мінімізації відхилення температури лазерної дії від свого припустимого значення. Це дозволить отримати раціональні технічні параметри випромінювачів, які наближаються до дійсності і задовольняють потребам технічного використання лазерних випромінювачів.