Anotace
Matematické modelování se stává stále více využívaným nástrojem pro interpretaci, kombinaci nebo náhradu komplexních dat a experimentálních přístupů v biologii. V předmětu Modelováni a simulace fyziologických procesů se studenti naučí orientovat v základních principech matematického modelování – pochopí, co je model, jeho platnost, popis, stavové veličiny, parametry a jejich identifikace a jak se liší modely spojitých prostředí od modelů operujících pouze v časové rovině. Dále získají obecnou (!) představu o využívaném matematickém aparátu, například jak funguje metoda nejmenších čtverců nebo co jsou diferenciální rovnice, jak chápat jejich význam a jakými způsoby se v praxi řeší. Tyto základní principy si studenti vyzkouší na příkladech konkrétních jednoduchých modelů (difuze, růst buněčné kultury) implementovaných v běžně dostupném tabulkovém procesoru (MS Excel, Calc atp.). Posluchači se také dozví o možnostech pokročilých výpočetních nástrojů Matlab a
Simulink spolu s možností reprezentace modelu blokovými schématy. Další modul studentům představí pokročilejší zavedené biologické modely (vícedruhové populace, epidemiologické modely, obecný multikompartmentový transportní model) jako příklady typických přístupů k tvorbě modelu. Závěr teoretické části kurzu bude patřit příkladům užití matematických modelů v současném biologickém výzkumu. Kurz pak bude uzavřen praktickou ukázkou, která studentům umožní vyzkoušet si realistickou práci s jednoduchým matematickým modelem využitelným v praxi.