La biología de sistemas complejos ( CSB ) es una rama o subcampo de la biología matemática y teórica inventada por Robert Rosen que se ocupa de la complejidad de la estructura y función de los organismos biológicos, así como del surgimiento y evolución de organismos y especies, con énfasis en la interconectividad de y dentro de la inferencia de la red biológica , [1] [2] [3] y en el modelado de las relaciones fundamentales inherentes a la vida. [4]
Según Baianu et al . CSB es un campo que tiene solo una superposición parcial con los conceptos más convencionales de teoría de sistemas complejos y biología de sistemas , porque CSB se ocupa de la filosofía y la conciencia humana. Además, las matemáticas pueden modelar una amplia gama de sistemas complejos , pero se afirma que esto no es relevante. [5]
Complejidad de organismos y biosfera.
No existe una definición satisfactoria de complejidad en biología. [6] [7]
Según Rosen, la mayoría de los modelos de sistemas complejos no se refieren a temas biológicos, como genomas y organismos, [3] [8] aunque la biología se ha modelado con éxito desde el siglo XIX. [9] [10]
Se han combinado dos enfoques basados en la teoría de la información y la topología de redes / teoría de grafos para modelar la conciencia humana . [5] [11]
Con respecto a la ontología (la metafísica filosófica de la realidad), se asume que existe una jerarquía de niveles de complejidad de organización distinta de la realidad. [5] [12] [13]
Baianu y col . afirman que los rangos taxonómicos como el orden , la familia , el género , la especie , etc. reflejan una jerarquía de niveles de complejidad de organización en biología. [5]
Debido a su variabilidad, capacidad para curarse y autorreproducirse, etc., los organismos se definen como ' meta-sistemas ' de sistemas más simples en CSB. [5] [14] Un meta-sistema es un sistema de sistemas. [14] La autopoiesis también modela un sistema biológico de sistemas, [15] sin embargo, Baianu et al . afirman que en biología un meta-sistema no es equivalente a tal sistema de sistemas. [5] También afirman que difiere del meta-sistema definido en un blog por Kent D. Palmer [16] [17] porque los organismos son diferentes de las máquinas o robots. [5] Si, según Hopcroft et al ., Los robots o autómatas pueden definirse por cinco cualidades: estados, estado de inicio, conjuntos de entrada y salida / alfabeto y función de transición, [18] los organismos son diferentes. [5]
Temas de biología de sistemas complejos
La siguiente es una lista de temas cubiertos en biología de sistemas complejos:
- Aplicabilidad de la teoría cuántica a la genética. [19]
- Biología relacional [4] [20] [21]
Ver también
- Complejidad
- Sistema complejo
- Sistema biologico
- Sistema dinámico
- Teoría de sistemas dinámicos
- Aparición
- Biología matemática y teórica
- Modelado orientado a patrones
- Biologia de sistemas
- Teoría de sistemas
- Teoría de sistemas en antropología
Notas
- ^ Donald Snooks, Graeme, "Una teoría general de los sistemas vivos complejos: explorar el lado de la demanda de la dinámica", Complejidad , vol. 13, no. 6, julio / agosto de 2008.
- ^ Baianu, IC (2006). "Trabajo de Robert Rosen y biología de sistemas complejos". Axiomates . 16 (1–2): 25–34. doi : 10.1007 / s10516-005-4204-z . S2CID 4673166 .
- ^ a b Rosen, R. (1958b). "La representación de los sistemas biológicos desde el punto de vista de la teoría de categorías". Boletín de Biofísica Matemática . 20 (4): 317–341. doi : 10.1007 / bf02477890 .
- ^ a b Rosen, R. (1958a). "Una teoría relacional de los sistemas biológicos". Boletín de Biofísica Matemática . 20 (3): 245–260. doi : 10.1007 / bf02478302 .
- ^ a b c d e f g h Baianu, IC; Brown, R .; Glazebrook, JF (2007). "Ontología categórica de estructuras espaciotemporales complejas: el surgimiento de la vida y la conciencia humana". Axiomates . 17 (3–4): 223–352. CiteSeerX 10.1.1.145.9486 . doi : 10.1007 / s10516-007-9011-2 . S2CID 123179302 .
- ^ Bonner, JT 1988. La evolución de la complejidad por medio de la selección natural. Princeton: Prensa de la Universidad de Princeton.
- ^ Heylighen, Francis (2008). "Complejidad y autoorganización". En Bates, Marcia J .; Maack, Mary Niles. Enciclopedia de Bibliotecas y Ciencias de la Información. CRC. ISBN 978-0-8493-9712-7
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- ^ Thompson, D'Arcy W., 1992. Sobre crecimiento y forma. Reimpresión de Dover de 1942, 2a ed. (1ª ed., 1917). ISBN 0-486-67135-6
- ^ "biología relacional abstracta (ARB)". PlanetPhysics. Consultado el 17 de marzo de 2010.
- ^ http://hdl.handle.net/10101/npre.2011.6115.1 Wallace, Rodrick. Cuando las enjutas se convierten en arcos: diafonía neuronal y evolución de la conciencia. Disponible en Nature Precedings (2011)
- ^ Poli R (2001a). "El problema básico de la teoría de los niveles de realidad". Axiomates . 12 (3–4): 261–283. doi : 10.1023 / A: 1015845217681 . S2CID 55743057 .
- ^ Poli R (1998). "Niveles". Axiomates . 9 (1–2): 197–211. doi : 10.1007 / bf02681712 . PMID 8053082 .
- ^ a b Teoría de la transición del meta-sistema , Valentin Turchin , Cliff Joslyn , 1993-1997
- ^ Teoría de sistemas autopoyéticos reflexivos
- ^ Ingeniería de meta-sistema , Kent D. Palmer, 1996
- ^ Hoff, MA, Roggia, KG, Menezes, PB: (2004). Composición de transformaciones: un marco para sistemas con topología dinámica. Revista internacional de sistemas informáticos anticipatorios 14: 259-270
- ^ John E. Hopcroft , Rajeev Motwani , Jeffrey D. Ullman . 2000. Introducción a la teoría, los lenguajes y la computación de los autómatas (2ª edición) Pearson Education. ISBN 0-201-44124-1
- ^ Rosen, R. 1960. (1960). "Un enfoque de la teoría cuántica a los problemas genéticos". Boletín de Biofísica Matemática . 22 (3): 227-255. doi : 10.1007 / BF02478347 .
- ^ Baianu, IC: 2006 (2006). "Trabajo de Robert Rosen y biología de sistemas complejos". Axiomates . 16 (1–2): 25–34. doi : 10.1007 / s10516-005-4204-z . S2CID 4673166 .
- ^ Rosen, R .: 1958b (1958). "La representación de los sistemas biológicos desde el punto de vista de la teoría de categorías". Boletín de Biofísica Matemática . 20 (4): 317–341. doi : 10.1007 / BF02477890 .
Referencias citadas
- Baianu, IC, Modelos informáticos y teoría de los autómatas en biología y medicina., Monografía , Capítulo 11 en M. Witten (Editor), Modelos matemáticos en medicina , vol. 7., vol. 7: 1513-1577 (1987), Pergamon Press: Nueva York, (actualizado por Hsiao Chen Lin en 2004 ISBN 0-08-036377-6
- Renshaw, E., Modelado de poblaciones biológicas en el espacio y el tiempo . COPA, 1991. ISBN 0-521-44855-7
- Rosen, Robert, 1991, Life Itself: A Comprehensive Inquiry into the Nature, Origin, and Fabrication of Life , Columbia University Press, publicado póstumamente:
- Rosen, Robert, 1970. Teoría de sistemas dinámicos en biología . Nueva York, Wiley-Interscience. ISBN 0-471-73550-7
- Rosen, Robert. 2000, Ensayos sobre la vida misma , Columbia University Press.
- Rosen, Robert. 2003, " Sistemas anticipatorios; Fundamentos filosóficos, matemáticos y metodológicos ", Rosen Enterprises publs.
Otras lecturas
- Una lista general de referencias de biología teórica / biología matemática, incluida una lista actualizada de autores que contribuyen activamente .
- Una lista de referencias para aplicaciones de la teoría de categorías en biología relacional .
- Una lista actualizada de publicaciones del biólogo teórico Robert Rosen
- Teoría de la Antropología Biológica (Documentos No. 9 y 10 en inglés)
- Trazando la línea entre la biología teórica y básica , artículo de foro de Isidro AT Savillo
- Kurata, Hiroyuki; Taira, K; Kitano, H (1999). "Síntesis y análisis de un sistema biológico". Serie de informática del genoma (Sers 10): 352–353. OCLC 203735966 .