Наведено результати програмного моделювання автоосциляторних явищ у комплексах природних нейронів. Модель створено на основі експериментальних результатів з дослідження електричних струмів у природних нейронах мозку.

Наведено результати програмного моделювання біологічних потенціал-активованих наноструктур, яке було виконано на основі експериментальних результатів з дослідження електричних струмів у природних нейронах мозку.

Наведено результати виконаного програмного моделювання "молекулярного генератора струму", яке розроблено на основі експериментальних результатів з дослідження електричних струмів через канало-рецепторні комплекси у природних нейронах мозку.

Suggested mathematic models may be useful for organism reliable functioning prognosis for the activities at different conditions. Objective characteristics of organism supply by oxygen are used for these models as well as stress degrees of organism regulatory systems for the compensation of perturbation effects in external and internal organism media.

Представлены результаты по разработке инструментальных подходов для информационной поддержки системы мониторинга окружающей среды в промышленности. Разработаны информационно-аналитические алгоритмы для автоматического управления в области промышленного мониторинга окружающей среды. Разработана аналитическая система поддержки для непрерывного приема и обработки информации на основе показателей, отражающих изменения экологического состояния региона добычи угля, и представлены некоторые практические экологические предложения.

Предложена математическая модель и комплекс информационной поддержки для исследования надежности и профессионального отбора операторов систем непрерывного взаимодействия при работе в экстремальных условиях внешней среды. Приведены результаты численного анализа работы модели для организма среднестатистического человека.

Разработаны математические модели управления для систем организма: дыхательной, кровообращения и терморегуляции. Они позволяют выполнять теоретические исследования параметров, характеризующих среднестатистический организм человека, и демонстрируют реакцию его самоконтролируемых параметров на различные изменения окружающей среды.

Запропоновано комплекс інформаційної підтримки для дослідження компенсаторних і захисних реакцій організму осіб льотного складу у разі екстремального збурення внутрішнього та зовнішнього середовища і фармакологічної корекції процесу відновлення.

Set of program models for ecological monitoring technical system is presented. The set includes the models based on the results of studied biophysical effects of some technical pollutants influence on the cells of living organisms.

Мета роботи - проаналізувати спектр математичних методів та обрати найбільш перспективні для застосування у біології і медицині. Після аналізу близько 200 сучасних публікацій у галузі біотехнології було складено перелік відповідних методів. Цей перелік містить як новітні, що інтенсивно розвиваються, так і традиційно застосовувані методи і математичної статистики, ймовірнісні, регресійного аналізу тощо. З першої групи методів було виокремлено методи кластерного аналізу, штучних нейронних мереж та обробки зображень. Надано характеристику кожного зазначеного методу та наведено приклади застосування їх на практиці. Окремою групою виділено складні сучасні роботи, розв'язання задач, які потребують комплексного застосування кількох методів. У висновках надано стислу оцінку методів кластерного аналізу, штучних нейронних мереж, методів обробки зображень і рекомендації щодо їх застосування.

Мета роботи - проаналізувати метод штучних нейронних мереж щодо перспектив його застосування у біотехнології. Оскільки в сучасній науці існує чимала кількість даних щодо застосування цього методу, для досягнення поставленої мети було проаналізовано майже 300 публікацій. Наведено характеристику штучних нейронних мереж, опис та аналіз методу, приклади використання у біології та медицині. Розглянуто застосування цього методу для дослідження складних проблем у галузях, для яких його було використано у комплексі з іншими сучасними математичними методами. У висновках наведено результати проведеного аналізу та рекомендації щодо використання в біотехнології.

The mathematical model and a set of informational support for the investigation of reliability and professional selection of operators for the systems of uninterrupted interaction for the work in extreme conditions of environment is suggested. The results of numerical analysis of model functioning for the average person organism are given.

Представлено комплекс математичного, алгоритмічного та програмного забезпечення для оптимізації вибору режимів інтервального гіпоксичного тренування для осіб льотного складу, спрямованого на підвищення адаптації, працездатності та резистентності членів льотних екіпажів. В основу покладено математичну модель масопереносу та масообміну кисню, вуглекислого газу та азоту в організмі людини. Розглянуто задачу прогнозування тканинних кровообігів, як розв'язок конфліктної ситуації, яка виникає в організмі людини при внутрішніх та зовнішніх збуреннях між тканинами керуючих органів та тканинами виконавчих органів саморегуляції. Розподіл системного кровообігу по тканинам здійснюється у відповідності до гіпоксичного або гіперкапнічного стимулу, тому поставлена задача формулюється як задача квадратичного програмування. Наведено ітераційну процедуру для вивчення та оцінки газового стану системи дихання при використанні інтервального гіпоксичного тренування, яке може сприяти підвищенню професійної майстерності льотних екіпажів, їх фізичної та психологічної працездатності та готовності до виконання складних учбових та бойових завдань в обмеженому просторі та умовах несприятливого зовнішнього середовища.

Мета роботи - опис методів кластерного аналізу та доказ можливості їх застосування в біотехнології. Оскільки є певний досвід застосування цих методів у біології та медицині, проаналізовано відповідні публікації. Наведено стислу характеристику основних принципів кластерного аналізу, їх використання в біології та медицині та окремі приклади - в біотехнології. Розглянуто результати розв'язання біотехнологічних проблем за допомогою кластерних методів у комплексі з іншими математичними підходами. У висновках наведено результати виконаного аналізу, а також рекомендації щодо використання методів кластерного аналізу в біотехнології.

Мета роботи - аналіз сучасних методів процесингу біологічних зображень перед їх включенням у бази даних для біотехнології. Бази даних надалі було інкорпоровано в інформаційні комп'ютерні веб-базовані цифрові системи. Приклади таких інформаційних систем було наведено в роботі для двох рівнів організації біологічного матеріалу; описано збереження даних у базах даних гістологічного аналізу та цілісного мозку. Розглянуто методи оброблення зображень для електронного атласу мозку. Показано, що під час оброблення гістологічних зображень можуть бути виявлені ознаки патології. Окремі методи медичної діагностики (для певних патологій мозку тощо), а також деякі біотехнологічні методи базуються на таких ефектах. Запропоновано алгоритми оброблення зображень. Зроблено детальний опис електронного атласу мозку, що є зручним для спеціалістів у різних галузях. Також описано методи створення електронного атласу мозку, "композиційну" схему для великих деформацій, а також деякі методи математичної обробки зображень.

Мета роботи - показати деякі тенденції у розробленні методів моделювання для біотехнології відповідно до сучасних досягнень науки і техніки. Окреслено загальні підходи, розглянуто деякі типи класифікації методів моделювання, висвітлено роль математичних методів моделювання у біотехнології за сучасного інтенсивного розвитку інформаційних комп'ютерних технологій. Запропоновано відповідну схему їх взаємозв'язку. Наведено кілька прикладів і відповідно кілька математичних моделей у трьох вимірах (1D, 2D, 3D моделі) для процесів у живих об'єктах на різних рівнях їх ієрархічної організації. Під час цього дослідження увагу було приділено моделюванню деяких процесів у нейронах, їх агрегатах декількох різних форм, включаючи клітинне утворення гліоми (1D, 2D, 3D моделі процесів у мозку). Їх розгляд розпочато з моделей, що мають на сьогодні лише теоретичне значення, а завершено описом моделі, яка може набути практичного застосування. Роботу виконано після аналізу близько 250 публікацій з біотехнології, включаючи оригінальні авторські розробки.

Запропоновано алгоритм обробки моделей даних для оцінювання фізичного, психофізіологічного та функціонального стану членів льотних екіпажів, який може бути використаний при розробці інформаційно-діагностичної системи, призначеної для автоматизації збору, зберігання і оброблення інформації фізіологічних і психофізіологічних даних служби профілактичних медичних оглядів осіб льотного складу. Існує низка інформаційних технологій, які об'єднують комплекси пристроїв і методів для визначення психологічних і психофізіологічних характеристик операторів в процесі їх професійної діяльності в даний час. Виконана робота може бути використана при розробці інформаційно-діагностичної системи, призначеної для автоматичного збору, зберігання і обробки фізіологічних і психофізіологічних даних для профілактичних медичних оглядів для персоналу льотних екіпажів.

Запропоновано автоматизовану інформаційну систему для дослідження функціонального стану осіб льотного складу, яка базується на концепції регулювання кисневих режимів організму людини. Розробку реалізовано на базі системи керування базами даних та системи програмування Lasarus. Ця електронна інформаційна система включає в себе два автоматизованих робочих місця; наведено список їх функцій, а також опис. Ці автоматизовані робочі місця дозволяють надати суттєву практичну підтримку при розв'язанні комплексу задач, пов'язаних із покращенням стану організму, розвитком загальних фізичних якостей та спеціальною фізичною підготовкою членів льотних екіпажів.

Мета роботи - узагальнити та проаналізувати використання електронних інформаційних систем у біотехнології для створення нових версій цих систем. Опрацьовано публікації стосовно систем різних типів, придатних для розв'язання проблем у біотехнології. Подібні системи, які традиційно належать до біології і медицини, було класифіковано. Розглянуто перспективи їх застосування для розроблення в подальшому більш досконалих електронних систем.

Мета роботи - надати огляд високорозвинутих інформаційних систем з базами даних, розроблених у медицині для застосування в біотехнології, а також використовувати цей досвід для створення нових систем. Методи для розв'язання цієї проблеми - це методи сучасної інформатики та комп'ютерних наук. На основі досліджень багатьох джерел наведено класифікацію сучасних медичних інформаційних систем та детальний опис їх різних версій. Запропоновано також опис розробленої авторами електронної інформаційної системи з біохімічної лабораторією та захистом персональних даних, створеної для лікарні в Поліській області України, забрудненої внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС.