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http://www.cdb.riken.jp/math2012/
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柴田達夫理化学研究所 発生・再生科学総合研究センター
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回
数理モデリングの基礎と応用イントロダクション
Tatsuo ShibataRIKEN Center for Developmental Biology, Laboratory for Physical Biology
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
• 生き物を理解する
• 理論的、数理的に理解する
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
A reconstruction of the Greek worldview, with Earth circled by the Moon, Sun, planets, and starry zodiac.
古代の宇宙のモデル
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
火星の複雑な運動
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
1566 book by Leonard Digges
In the ancient and medieval world view
天動説
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
天動説の惑星モデル
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
地動説
コペルニクス
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
ティコ・ブラーエ四分儀
技術革新
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
ケプラー：地球や火星の軌道を決める
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
• 落体運動（ガリレオ）
• 重力の法則／宇宙と地上の運動法則の統一（ニュートンの力学）
• 水星の近日点移動（アインシュタインの相対性理論）
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
• 「美しい理論は正しいのだ、たぶん」（近藤滋さん）
• 定量的なsimplified modelは使い物になる!
• oversimplification
• Simplified modelからの差異がその拡張や詳細化として新しい発見をもたらす
メンデルの法則
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
"The job of theorists is to make predictions." by Crick
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
• 予測?
• 理解
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
• 理論や数理モデルは実験結果を全て説明できないといけないか？
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
• 理論が実験を上手くうまくできないとき、そこに、大きな可能性がある
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
• "It should be remembered that just as the Declaration of Independence promises the pursuit of happiness rather than happiness itself, so the iterative scientific model-building process offers only the pursuit of the perfect model. For even when we feel we have carried the model- building process to a conclusion, some new initiative may make further improvement possible. Fortunately to be useful a model does not have to be perfect” by G. E. P. Box (1979)
• 理論や数理モデルは常に不完全で、完璧なモデルに向かう過程があるだけである。
• 幸いなことに、完璧なモデルでなくても十分に役に立つ。
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
Spherical cows!
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
Spherical cows!• 理論や数理モデルがどれらだけの詳細を含むべきかは簡単ではない
• 同じ対象に対して、詳細さの異なる複数のモデルが、それぞれの特定の問いに対して役に立つことは大いにあり得る
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
算術（数学）
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
算術（数学）
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
算術（数学）
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
数学
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
数理生物学
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
システム生物学
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
生物物理
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
非線形科学
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
物理
• 微分方程式の出てくる高校物理参考書は使える
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
• ブルーバックス、岩波新書など
物理
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
C言語による、、Matlabによる、、Mathematicaによる、、
プログラミング微分方程式、、
計算物理、、、入門
スプレッドシートによる
などというキーワードの書籍をさがしてみる
CDB 数理生物学サマーレクチャーコース第１回 2012/7/9
• 数値実験＝コンピューターと仲よくなる
• エクセル• c言語、Java、、(Pascal,Fortran,Basic)
• matlab
• mathematica
• LabView
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