. All the H. Haken’s postulates (1970-2013) emphasize deterministic approach and level a value of trajectory of behavior of biological dynamic system in phase space of states. The significance of the latter theory is hard to overestimate, because according to phase space of states the new identification theory is being created and behavioral descriptions of biological dynamic systems are given. This new theory is based on measures of biological dynamic system parameters in phase space of states and does not need any concrete equations, it can be based on detection of quasi-attractors’ parameters of biological dynamic system behavior in phase space of states and characters are quasi-attractor parameters.
biological dynamic systems, phase space of states, theory of chaos and self-organization
Введение. На сегодняшний день, разработанный в НИИ БМК СурГУ компартментно-кластерный подход (ККП), дает гибридное описание поведения биологических динамических систем (БДС) в фазовом пространстве состояний (ФПС) с позиций детерминизма, теории хаоса-самоорганизации (ТХС) одновременно. Компартментно-кластерный подход является мостиком между детерминистско-стохастическим (ДСП) и ТХС и базируется на компартментно-кластерной теории биологических динамических систем (ККТБ). Такая трансформация ДСП в ТХС привела к смене парадигм, переходу к синергетической парадигме. Основа этой трансформации по мнению С.П. Курдюмова (1997-2003), базируется на понимании сложности «человекомерных систем». А это не только организм человека, но и динамика человеческой цивилизации, биосферы Земли в целом [1-3,5-7].
Введение вариабельности в расчеты БДС и их количественная оценка уже были заложены как в постулатах Г. Хакена по синергетике, так и в ККТБ (в определении компартмента или кластера), но только в ТХС вариабельность (изменчивость) получила полные права, т.е. возникла возможность ее количественного описания. В настоящее время усилиями Сургутской научной школы в области разработки синергетических методов для изучения сложных биофизических систем разработаны и обоснованы пять критериев (особенностей) биологических динамических систем, которые существенно отличают их от других природных систем и технических объектов. Фундаментальные работы Е.П. Хижняка, Е.Е. Фесенко, Г.Р. Иваницкого (1996-2010 гг.) по обоснованию кластерного строения воды, а также математический аппарат ККТБ научной школы В.М. Еськова (1988-2010 гг.) позволили обосновать компартментно-кластерную структуру как первое свойство любых биосистем. Вторым важным свойств биологических динамических систем (БДС) является их свойство постоянной изменчивости (glimmering system). Третье и четвертое свойства БДС связаны с их постоянной эволюцией и телеологичностью. Наконец, пятое свойство БДС, которое также исследуется в настоящей работе, это возможность выхода БДС за пределы интервала 3-х сигм (среднеквадратичных отклонений). Разработка методов моделирования БДС в рамках всех пяти указанных свойств является актуальной проблемой биофизики сложных систем и составляет основу настоящей работы на примере психофизиологических функций человека [4-7].
1. Es´kov VM, Khadartsev AA, Es´kov VV, Filatova OE. Osobennosti izmereniy i modeliro-vaniya biosistem v fazovykh prostranstvakh sostoyaniy. Izmeritel´naya tekhnika. 2010;12:53-7. Russian.
2. Es´kov VM, Filatov MA, Burov IV, Filatova DYu. Vozrastnaya dinamika izmeneniy para-metrov kvaziattraktorov psikhofiziologicheskikh funktsiy uchashchikhsya shkol s profil´nym i ne-profil´nym obucheniem. Sistemnyy analiz i upravlenie v biomeditsinskikh sistemakh. 2010;9(2):608-12. Russian.
3. Es´kov VM, Khadartsev AA, Es´kov VV, Gavrilenko TV, Filatov MA. Somplexity – osobyy tip biomeditsinskikh i sotsial´nykh sistem [Somplexity as special type of biomedical and social systems]. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2013;20(1):17-21. Russian.
4. Filatov MA, Golushkov VN, Burov IV, Filatova DYu. Analiz parametrov psikhofiziologi-cheskikh funktsiy uchashchikhsya Yugry s pomoshch´yu metodov mnogomernykh fazovykh pro-stranstv. Sovremennye naukoemkie tekhnologii. 2010;12:12-3. Russian.
5. Filatov MA. Sinergeticheskiy podkhod v raschetakh matrits mezhattraktornykh rasstoyaniy parametrov pamyati cheloveka. Sinergetika prirodnykh, tekhnicheskikh i sotsial´no-ekonomicheskikh sistem: sb. statey VIII Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii. Tol´yatti: Izd-vo PVGUS; 2010. Russian.
6. Filatov MA. Metod fazovykh prostranstv v modelirovanii psikhofiziologicheskikh funktsiy uchashchikhsya Yugry. Samara: OOO «Ofort»; 2010. Russian.
7. Eskov VM, Khadartsev AA, Eskov VV, Filatova OE, Filatova DU. Chaotic approach in biomedicine: Individualized medical treatment. Journal of Biomedical Science and Engineering. 2013;6(10):847-53.
