Что такое дискретность в биологии простыми словами
Что такое дискретность (дискретная математика, сигнал, величины, видеокарты, а так же дискретность в биологии)
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Знать все обо всем попросту невозможно. Человек на протяжении всей жизни стремится познать себя и окружающую его действительность.
Вот и сегодня мы продолжим свой познавательный процесс, поговорим о новом (для многих) термине – « дискретность», и о сферах, где он применяется.
Дискретность – это …
Наш мир непрерывен, мы живем в постоянно меняющемся времени и пространстве. Наша жизнь тоже непрерывна до своего конечного момента. Согласитесь, невозможно сейчас жить, через час не жить, а потом вновь возродиться.
В противопоставлении непрерывности существует дискретность. В переводе с «вечно живого» латинского языка «дискретность» (discretus) обозначает прерывность, разделенность.
Дискре́тность (от лат. discretus — разделённый, прерывистый) — свойство, противопоставляемое непрерывности, прерывистость. Синонимы к слову дискретный: корпускулярный, отдельный, прерывистый, раздельный и т. п.
Например, линия непрерывна (на определенном промежутке), пунктир – прерывистая линия. Поэтому пунктир можно назвать дискретной линией. Проиллюстрирую понятие дискретности:
Дискретность можно толковать следующим образом:
Далее проанализируем особенности применения термина в различных областях.
Дискретная математика
Если коротко и простыми словами, то дискретная математика (ДМ)– это наука, которые изучает математические объекты, принимающие отдельные (дискретные) значения.
ДМ условно подразделяется на пять направлений:
Дискретная величина
Дискретность какой-либо величины подразумевает, что ее значения можно пронумеровать, измерить и посчитать.
Такими величинами оперирует, например, экономика. Различные экономические показатели фиксируют и рассчитывают с определенной периодичностью (например, раз в месяц, квартал, полугодие и т.д.). Таким образом, изменение показателей происходит не непрерывно во времени, а как бы «скачками» через установленные интервалы времени.
Дискретность в информатике
Программирование – это создание программ с использованием различных алгоритмов и языков программирования. Алгоритмы являются дискретными объектами, потому как представляют собой четкое последовательное выполнение ранее разработанных упрощенных шагов-действий (подпрограмм).
Только исполнение шага № 1 дает возможность выполнить шаг № 2 и т.д. Таким образом, этот процесс дискретен.
Как пример – алгоритм умывания (компьютерные программы создаются по тому же принципу):
Дискретная видеокарта
Видеокарта – один из важнейших элементов компьютера, отвечающий за визуализацию информации. Конструкция компа может быть оснащена либо интегрированной (встроенной) видеокартой, либо дискретной. Встроенная размещается в процессоре или на материнской плате, т.е. она неотделима от конкретного компьютера.
Дискретная видеокарта выполнена на отдельной плате, снабжена индивидуальным графическим процессором и памятью. Поэтому она более производительна, чем интегрированная.
Часто в компьютерах применяются видеокарты обоих видов, что позволяет пользователю при необходимости переключаться с одной на другую.
Дискретность в биологии
Все биологические объекты состоят из отдельных (дискретных) «кирпичиков», которые в совокупности образуют единый организм. Например, скелет человека состоит из костей, кости –из костной ткани, она, в свою очередь – из клеток.
Автор статьи: Елена Копейкина
Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru
Эта статья относится к рубрикам:
Комментарии и отзывы (1)
Благодарю за дискретное изложение материала
Что такое дискретность в биологии?
Само понятие дискретность подразумевает прерывистость или дробность чего-либо. Дискретность свойственна и живой и неживой природе, это универсальное свойство материи.
Например любой биогеоценоз оказывается сложной системой, в которой имеются самые разные взаимодействия между его элементами.
Это развитие и изменение разных свойств в организме, а также это наследственность и возможность независимого наследования.
Наверное, корректнее начало вопроса сформулировать как «Что использует..», а не кто.
Такой способностью обладают растения: в процессе фотосинтеза при непосредственном участии солнечной энергии синтезируются органические вещества из углекислого газа и воды. При этом в атмосферу растения выделяют кислород.
Но есть несколько (кроме двоякого питания у некоторых водорослей) черт, которые отличают водоросли от других групп растений:
— Нет у водорослей и четкой сосудистой системы (для макроводорослей).
Кстати, эти характеристики не позволяются водорослям жить нигде, кроме влажных местообитаний (поэтому они так и названы водо. росли, то есть растущие в воде)
— для микроскопических водорослей характерно отсутствие органов полового размножения или они состоят из одной клетки
— дифференциации тканей и органов нет (для микроскопических)
— для зиготы не характерно многоклеточное строение (для микроскопических)
— отсутствуют устьица (для всех видов)
Кстати, в группе выделяются как эукариоты, так и прокариоты (последние все же чаще относят к бактериям, чем к водорослям.
Пока нет выдающихся ответов от знатоков темы, отвечу как получается. Сразу предупреждаю: звёзд в вопросе нет.
Как и принципиальной разницы в строении головного мозга у мелких и круных грызунов. Более того, в исследованиях именно мозг мыши часто становится моделью для понимания процессов, происходящих в нервной системе и головном м. у всех млекопитающих, включая человека. Расположение всех отделов и нейронные связи сходны с нашими.
Картинка взята отсюда, там же можно прочитать некоторые интересные подробности.
Масса г. м. крысы составляет 2,4 — 2,8 г, едва достигая 1% от общей массы тела. При этом Серый грызун считается хитрым и умным и даже подвержен такой «интеллектуальной язве» как алкоголизм.
Многое в поведении крысы остаётся для учёных непонятным, но точно известно, что даже столь маленький г. м. обеспечивает зверьку отличную память и умение ориентироваться в пространстве.
Что такое дискретность (дискретная математика, сигнал, величины, видеокарты, а так же дискретность в биологии)
Здравствуйте, уважаемые читатели блога7j.ru. Знать все обо всем попросту невозможно. Человек на протяжении всей жизни стремится познать себя и окружающую его действительность.
Вот и сегодня мы продолжим свой познавательный процесс, поговорим о новом (для многих) термине – « дискретность», и о сферах, где он применяется.
Дискретность – это …
Наш мир непрерывен, мы живем в постоянно меняющемся времени и пространстве. Наша жизнь тоже непрерывна до своего конечного момента. Согласитесь, невозможно сейчас жить, через час не жить, а потом вновь возродиться.
Дискре́тность (от лат. discretus — разделённый, прерывистый) — свойство, противопоставляемое непрерывности, прерывистость. Синонимы к слову дискретный: корпускулярный, отдельный, прерывистый, раздельный и т. п.
Например, линия непрерывна (на определенном промежутке), пунктир – прерывистая линия. Поэтому пунктир можно назвать дискретной линией. Проиллюстрирую понятие дискретности:
Дискретность можно толковать следующим образом:
Далее проанализируем особенности применения термина в различных областях.
Дискретная математика
Если коротко и простыми словами, то дискретная математика (ДМ)– это наука, которые изучает математические объекты, принимающие отдельные (дискретные) значения.
ДМ условно подразделяется на пять направлений :
Дискретный сигнал
Сигналы могут быть аналоговыми, они непрерывны, а могут быть прерывистыми – дискретными, т.е. изменяются во времени, принимая то или иное значение из возможных.
Дискретная величина
Дискретность какой-либо величины подразумевает, что ее значения можно пронумеровать, измерить и посчитать.
Такими величинами оперирует, например, экономика. Различные экономические показатели фиксируют и рассчитывают с определенной периодичностью (например, раз в месяц, квартал, полугодие и т.д.). Таким образом, изменение показателей происходит не непрерывно во времени, а как бы «скачками» через установленные интервалы времени.
Дискретность в информатике
Программирование – это создание программ с использованием различных алгоритмов и языков программирования. Алгоритмы являются дискретными объектами, потому как представляют собой четкое последовательное выполнение ранее разработанных упрощенных шагов-действий (подпрограмм).
Как пример – алгоритм умывания (компьютерные программы создаются по тому же принципу):
Дискретная видеокарта
Дискретная видеокарта выполнена на отдельной плате, снабжена индивидуальным графическим процессором и памятью. Поэтому она более производительна, чем интегрированная.
Часто в компьютерах применяются видеокарты обоих видов, что позволяет пользователю при необходимости переключаться с одной на другую.
Дискретность в биологии
Все биологические объекты состоят из отдельных (дискретных) «кирпичиков», которые в совокупности образуют единый организм. Например, скелет человека состоит из костей, кости –из костной ткани, она, в свою очередь – из клеток.
Биология
Критерии живых организмов
Биология (от греческих слов bios – жизнь, logos – учение) – это наука, изучающая живые организмы и явления живой природы.
Предметом изучения биологии является многообразие живых организмов, населяющих Землю.
Свойства живой природы. Все живые организмы обладают рядом общих признаков и свойств, которые отличают их от тел неживой природы. Это особенности строения, обмен веществ, движение, рост, размножение, раздражимость, саморегуляция. Остановимся на каждом из перечисленных свойств живой материи.
Единство химического состава. Живые организмы состоят из тех же химических элементов, что и тела неживой природы, однако соотношение этих элементов характерно только для живого. В живых системах около 98 % химического состава приходится на четыре химических элемента (углерод, кислород, азот и водород), входящие в состав органических веществ, а в общей массе веществ тела основную долю составляет вода (не менее 70—85 %).
Высокоупорядоченное строение. Живые организмы состоят из химических веществ, которые имеют более высокий уровень организации, чем вещества неживой природы. Все организмы имеют определенный план строения – клеточный или неклеточный (вирусы).
Обмен веществ и энергии – это совокупность процессов дыхания, питания, выделения, посредством которых организм получает из внешней среды необходимые ему вещества и энергию, преобразует и накапливает их в своем организме и выделяет в окружающую среду продукты жизнедеятельности.
Раздражимость – это ответная реакция организма на изменения окружающей среды, помогающая ему адаптироваться и выжить в изменяющихся условиях. При уколе иглой человек отдергивает руку, а гидра сжимается в комочек. Растения поворачиваются к свету, а амеба удаляется от кристаллика поваренной соли.
Рост и развитие. Живые организмы растут, увеличиваются в размерах, развиваются, изменяются благодаря поступлению питательных веществ.
Размножение – способность живого к самовоспроизведению. Размножение связано с явлением передачи наследственной информации и является самым характерным признаком живого. Жизнь любого организма ограничена, но в результате размножения живая материя «бессмертна».
Движение. Организмы способны к более или менее активному движению. Это один из ярких признаков живого. Движение происходит и внутри организма, и на уровне клетки.
Саморегуляция. Одним из самых характерных свойств живого является постоянство внутренней среды организма при изменяющихся внешних условиях. Регулируются температура тела, давление, насыщенность газами, концентрация веществ и т. д. Явление саморегуляции осуществляется не только на уровне всего организма, но и на уровне клетки. Кроме того, благодаря деятельности живых организмов саморегуляция присуща и биосфере в целом. Саморегуляция связана с такими свойствами живого, как наследственность и изменчивость.
Наследственность – это способность передавать признаки и свойства организма из поколения в поколение в процессе размножения.
Изменчивость – это способность организма изменять свои признаки при взаимодействии со средой.
В результате наследственности и изменчивости живые организмы приспосабливаются, адаптируются к внешним условиям, что позволяет им выжить и оставить потомство.
Дискретность (лат. discretus — «разделенный», «обособленный») и целостность. Все организмы относительно обособлены друг от друга и представляют хорошо различаемые отдельные особи, популяции, виды и другие биосистемы. Дискретность — это прерывистость строения любой живой системы, то есть возможность её подразделения на отдельные составляющие. Целостность — это структурно-функциональное единство живой системы, отдельные элементы которой функционируют как единое целое.
Ритмичность — это периодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера биологических процессов и явлений.
В основе ритмичности лежат биологические ритмы, которые могут иметь период, соответствующий солнечным суткам (24 ч), лунным суткам (12,4 или 24,8 ч), лунному месяцу (29,53 сут) и астрономическому году.
Организмы в процессе своего существования производят огромное по значимости средообразующее действие. Например, дождевые черви участвуют в образовании почвы и повышают ее плодородие; растения обогащают атмосферу кислородом, обеспечивают снегозадержание, регулируют уровень грунтовых вод, создают необходимые условия для своего существования и для поселения организмов других видов. Таким образом, живые существа зависят от среды, приспосабливаются к существованию в ней. В то же время сама среда изменяется благодаря жизнедеятельности организмов.
Живое характеризуется также определенными ритмами протекания процессов жизнедеятельности в зависимости от суточной и сезонной динамики изменений погодно-климатических условий на Земле.
Все эти критерии в их совокупности, характерные только для живой природы, позволяют четко отделить живое от неживого мира.
Уникальность жизни заключается в том, что она возникла на самой Земле в результате длительных геохимических превращений (этап химической эволюции в истории нашей планеты). Однажды возникнув, жизнь из примитивных одноклеточных живых существ в ходе длительного исторического развития (этап биологической эволюции) достигла высокой степени сложности и обрела удивительно большое разнообразие своих форм.
acantharia
«Можно утверждать, что духовность есть диалектичность» (Ц)
August 2021
| S | M | T | W | T | F | S |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
| 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 |
| 29 | 30 | 31 |
О дискретности видов и непрерывности жизни
О дискретности видов и непрерывности жизни.
Зная математиков, я уверена, что у них уже давным-давно описаны изучаемые нами, биологами, объекты, и давно описаны их свойства и поведение; но только математики сами не знают, что эти их кракозябры – это, на самом деле, наши «птички-бабочки», а мы, биологи, не знаем, что наши «птички-бабочки» – это, на самом деле, все эти иксы, игреки и знаки высшей математики. Засим, для того, чтоб поставить биологию на математические рельсы, не надо придумывать никакой новой математики, достаточно просто сделать перевод мат.языка на язык биологии.
Прошу людей математически подкованных отнестись снисходительно к нижеизложенному, ведь мы, биологи, люди математически обделенные, и мы так далеки от всего этого [как северный полюс от южного], что для нас какая-нибудь самая элементарная хрень для первого класса начальной школы может показаться мегаоткровением. Поэтому, пожалуйста, не кидайте в меня тапки, если я буду излагать «очевидные, дураку понятные, всем известные» вещи. Прошу также, не карать слишком жестоко, если я буду лажать. Лучше проявите снисхождение и поправьте юродивого.
Я же адресую сей текст в первую очередь собратьям-биологам.
Прежде чем обсуждать дискретность видов, предлагаю сначала вспомнить и разобраться в сортах чисел, ведь именно число является дискретным объектом в математике.
Рациональные. Это те, которые получаются из натуральных путем их деления друг на друга. Иными словами – любые простые дроби (1/2, 1/3, 2/3….). Название идет от «рацио», то есть «разум» (типа такой фигни в природе нет, до нее можно только додуматься разумно).
Так и хочется сказать, что натуральные и рациональные числа – это целые и дроби, соответственно. Ан нет! Целые числа, помимо натуральных, могут быть еще отрицательными, например. А дроби могут быть не только простыми, но и, например, иррациональными.
А это что за фингя, спросите вы? Так вот, да, иррациональные числа. Здесь начинается [самое] интересное. Чтоб понять, что такое иррациональные числа, нам придется сначала представить себе непрерывную прямую линию.
Теперь нарисуем на этой линии натуральные числа (вместе с нулем). Чтоб делать это, нам надо поставить на ней точки через равные промежутки, и присвоить каждой точке число.
1 2 3 4 5 6
_|______|______|______|______|______|___ ___|___
(простите, я не знаю, как нарисовать тут нормальную картинку, да еще так, чтоб не тратить много времени)
У меня вопрос: что находится на этой линии в промежутках между натуральными числами? Рациональные числа, скажете вы. В промежутках между целыми находятся дроби. И это правильно. Так что добавим и их на рисунок.
0 1/2 1 2
_|___|___|______|____
0 1/3 1/2 2/3 1 2
_|__|_|_|__|______|____
У меня снова вопрос: а что находится в промежутках между рациональными числами? То есть между простыми дробями? Другие простые дроби, более мелкие, скажете вы. Ок, отвечу я, только это нам не поможет. Поскольку между натуральными числами есть «дырки», то в каком бы масштабе мы не нарезали линию натуральными числами, между ними все равно будут оставаться «дырки». Можно всю бесконечность натуральных чисел вместить на отрезок от 0 до 1, но, посмотрев в очень сильный микроскоп, увидеть между ними все те же «дырки».
Но что же все-таки находится в этих промежутках?
Там находится то, что математики назвали иррациональными числами: дроби, которые невозможно получить из натуральных чисел никакими действиями. Смысл такой: на непрерывной линии можно в любом месте поставить точку, и ей будет соответствовать какое-то число. Их примеры знакомы всем, кто когда-нибудь посещал школу: это, например, π, или e, или √(2).
Всю совокупность натуральных, целых, рациональных и иррациональных чисел математики назвали действительными числами. Понятие действительных чисел описывает столь возлюбленный мною переход дискретного в континуальное: это _непрерывная_ линия, нацело состоящая из _дискретных_ точек.
Как всё это прочитать с точки зрения биологии? А так:
Жизнь – это непрерывный процесс. Поэтому ее можно изобразить непрерывной линей, идущей из прошлого в будущее. Живые организмы – это точки на этой прямой, которые могут «возникать» в любом ее месте [на то она и непрерывна]. Поэтому совокупность живых организмов следует воспринимать как множество действительных чисел, а не натуральных, и не рациональных. И работать с ней соответственно.
Между тем, сейчас общепринятой парадигмой биологии является интерпретация совокупности живых организмов как натурального множества.
[пример такого представления: таксон-признаковая матрица]
В этом смысле мы, биологи, по мышлению находимся сейчас на уровне древнегреческих натурфилософов, которые думали, что весь мир можно описать арифметикой рациональных чисел.
А в чем разница? А в том, что у действительного множества возможностей больше, чем у натурально-рационального. В иррациональных числах решаются такие задачи, которые в рациональных не решаемы. Типа корня из двух или квадратуры круга. Чем конкретно нам, биологам, это поможет, пока не скажу, а скажу только, что это открывает перед нами непаханое поле.
Нами не паханное. Математики-то его давно перепахали. Поэтому беру первые попавшиеся лекции по матану и начинаю их читать.
*лирическое отступление* это только на первых парах кажется сложно, а на самом деле надо просто выучить первый лист (на котором словарь значков), а потом читать кракозябры не как кракозябры, а как слова, то есть проговаривать про себя математические записи обычным русским языком. И тогда многое станет яснее. Но сразу скажу, что без живого математика под рукой все равно никак. Легко можно не заметить какую-нибудь важную, но мелкую детальку, и не придать ей значения, а без нее концы с концами не сходятся; и тогда надо сразу бежать и вопрошать Просветленного: «почему, мол, у меня доказательство не доказывает?» А он тебе ткнет пальцем в детальку и разъяснит: «слона-то ты и не приметил» *конец лирического отступления*
На второй же странице нахожу биологически значимое:
«(IV) Аксиома непрерывности IV (вариант принципа Дедекинда)
Пусть A,B — непустые подмножества R такие, что a ≤ b ∀a∈A, ∀b∈B. Тогда ∃c∈R такое, что a ≤ c ≤ b ∀a∈A, ∀b∈B.»
Биологическое прочтение (-ий смысл):
Если множество А – это один вид, а множество В – это другой вид, то всегда найдется форма, занимающая промежуточное положение между ними.
Сие значит, что нет смысла бесконечно дробить таксономические группы на множества подгрупп и устанавливать новые виды на основании минимальных различий. Потому что при условии непрерывности жизни дробить таксоны придется (не можно, а придется!) именно что бесконечно.
Здесь должно быть еще Важное Дополнение 2, но я так увязла в словоблудии при его написании, что появилась реальная угроза, что я сделаю это еще нескоро. А предыдущий кусок я хочу опубликовать.