Інформаційні технології в біологічних дослідженнях

Сучасний період розвитку суспільства характеризується сильним впливом інформаційних технологій, які проникають в усі сфери людської діяльності, забезпечують поширення інформаційних потоків в суспільстві, утворюючи глобальний інформаційний простір. Вони дуже швидко перетворилися на життєво важливий стимул розвитку не тільки світової економіки, а й інших сфер людської діяльності.

Важко знайти сферу, в якій зараз не використовуються інформаційні технології. Ми можемо стверджувати, що інформаційні технології керують світом, вони є тим рушійним механізмом за допомогою якого люди можуть робити приголомшені відкриття з будь якої сфери дільності. Лідируючі області з впровадження та використання комп'ютерних технологій – це є природничі науки. Використання технологій в біологічних дослідженнях є необхідністю, по-перше це скоротить час опрацювання матеріалу, а по-друге точність яка буде найкращим кінцевим результатом після дослідження [1].

На теперішній час вчені можуть використовувати комп’ютерні моделі для біологічних систем різного рівня, починаючи з геному і закінчують екосистемами, в яких існують складні й розгалужені взаємозв’язки. Розбираючи життя на дрібніші складові (організми-на органи, тканини-на клітини, хромосоми на ДНК і гени),наукові ідентифікували геном людини. Проте чи не найскладніше зібрати всі отримані дані в єдину систему та усвідомити їх. Саме за допомогою комп’ютерних моделей усі біохімічні фрагменти можна скласти в єдину картину. Фундаментальні процеси біології клітини, такі як ріст, сприйняття та передача сигналів,диференціювання та смерть, є унікальним комплексом, що залежить від величезної кількості різноманітних молекул та молекулярних взаємодій. Галузь «системна біологія» використовує обчислювальні методи для того,щоб на основі великої кількості даних відбирати та ідентифікувати окремі молекули, які беруть участь у певних клітинних реакціях, а також виявляти статистику існуючих міжмолекулярних взаємодій.

Такі кількісні дані та дослідження можуть бути важливими для розуміння того, як оперувати великими комплексними біохімічними системами,що включаються в метаболічні та сигнальні мережі [2].

Проблемі комп’ютеризації біологічних досліджень присвячені фундаментальні праці учених: Т. Беккера, А. Берга, А. Борка, П. Гальперіна, Б. Гершунського, В. Глушкова, А. Довгялло, А. Єршова, І. Мархеля, Е. Машбиця, В. Монахова, М. Нечаєва, Р. Нортона, С. Пейперта, І. Роберта, А. Савельєва, О. Тихомирова, Дж. Хартлі та ін. Упровадження комп’ютерних технологій у процес навчання біології ї досліджували як російські, так і українські учені. О. Беляков, О. Стефаненко та С. Суматохін дослідили роль комп’ютерних технологій під час контролю знань та умінь учнів з біології в цілому. Науковці О. Гладка, О. Лисенко, В. Пакулова, В. Пасечник, Н. Пугал, І. Старовиков, В. Стародубцева, Е. Філіпов, І. Цой закцентували свою увагу на використанні нових інформаційних технологій під дослідження фундаментальних основ загальної та молекулярної біології [3].

Інформаційні технології в біологічних дослідженнях розглядають різні аспекти застосування новітніх комп`ютерних засобів у дослідженнях біологічних об'єктів. Новітні інформаційні технології дають можливість вирішити безліч проблеми в рамках біологічного дослідження зокрема:

1. Додаток базових положень теорії інформації до досліджень біологічних об'єктів і процесів.

2. Інформаційне забезпечення біологічних досліджень.

3. Застосування інформаційних технологій у дослідженнях біологічних об'єктів і процесів.

4. Розробка оптимальних схем аналізу даних біологічних досліджень та подання їх результатів з використанням інформаційних технологій.

Найважливішим етапом у розвитку біологічних досліджень стало створення персональних електронно-обчислювальних машин (комп'ютерів) і подальше широке впровадження в практику дослідницької роботи комп'ютерних інформаційних технологій, а в подальшому – мережевих інформаційних технологій, що змінило інструментарій повсякденної роботи дослідника.

З масовим розвитком комп`ютеризації це стало поштовхом до впровадження навчального курсу «Інформаційні технології в біологічних дослідженнях» спрямований на підготовку фахівців, що володіють знаннями і навичками, що забезпечують раціональне застосування комп'ютерної техніки та ефективне використання сучасних інформаційних технологій в професійній діяльності в області біології. Викладання курсу базується на використанні сучасної комп'ютерної техніки та програмного забезпечення [2].

Таким чином, у сучасній біології дедалі більше використовується комп’ютерне моделювання, яке застосовується для різнорівневих біологічних систем, починаючи молекулярними і закінчуючи біосферними. Інформаційні технології та системи істотно прискорюють і полегшують здійснення біологічних досліджень та є перспективними в цій галузі.

 

Список використаних джерел

1. Гриценко В.І. Інформаційні технології в біології та медицині: курс лекцій / В. І. Гриценко // - К.:, 2007. - 384 с.;

2. Гриценко В. И. Информационные технологии как метод познания в биологии и медицине Упр. системы и машины / В. И. Гриценко // -К.: - 2005. - № 3. - С. 12-15.;

3. Гороховатська О. Я. Інформаційні технології в біологічних дослідженнях. Стан прблеми // Наука та наукознавство /О. Я. Гороховатька //К.: - 2004. - № 2. - С. 74-79.

 

 

Сухенко О.В.,