quinta-feira, 9 de julho de 2015

               Contribuição de Alan Turing para a Biomatemática


 De forma sintética, mas não delgada de informação, a biomatemática é uma aplicação direta dos métodos matemáticos e computacionais em estudos dinâmicos da biologia, sejam eles relacionados com crescimento populacional, com o desenvolvimento de manchas e tumores e até mesmo com a citogenética. A elucubração de Turing tem início na seguinte premissa: Dado uma relação com dois ou mais agentes, é possível prever características periódicas que resultam em difusões sistemáticas no dado evento estudado. Estes agentes manifestam ações recíprocas que podem ser previstas por modelos matemáticos bem definidos. Formam-se assim as Reações e difusões de agentes que caracterizam o Padrão de Turing. Um exemplo elucidativo foi dado por James D. Murray em um artigo publicado em 1988 na revista American Science: Imagine uma floresta seca que está sendo consumida pelas chamas de um incêndio. Rapidamente diversos bombeiros se instalam na região de maneira em que vários focos do incêndio ficam em evidência pelas mangueiras d’água. A forma como o fogo se espalha e a heráldica investida do corpo de bombeiros ao impedi-lá moldam diversas manchas cinzentas na floresta que podem ser observadas por sobrevoo. A mancha formada pelo incêndio pode ser estudada pelo Padrão de Turing: Existem dois agentes nessa situação: os bombeiros e o fogo. A relação estabelecida entre eles, além de antagônicas, são recíprocas e formam as Reações. A forma como o fogo se espalha e, por consequência, as manchas estancadas são vítimas da Difusão sistemática causada pela interação dos dois agentes. Essa relação estabelece regras que podem ser estudadas por modelagem matemática.


 
 
Apesar das diversas aplicações – como o estudo da mancha de animais como a girafa e a onça-pintada – a ideia foi apresentada por Alan Turing em 1951 por meio do estudo da Morfogênese. Foram elucidados em seu artigo os padrões e semelhanças dos processos embrionários de diversos seres vivos. A mais conhecida das investigações de Turing é a do “miolo do girassol”.  Foi observado que a forma como os espirais de sementes do girassol se espalhavam no miolo era semelhante com o espiral de Fibonacci. Logo, seria possível identificar a proporção áurea ( número de ouro) na forma como os espirais se difundiam.
 
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