ЭлБиб

2015

№2

Все омясе

Никитина М. А.,

канд. техн. наук,

Сусь Е. Б.,

канд. техн. наук

ФГБНУ «ВНИИМП им. В.М. Горбатова»

Статистическое обеспечение

биологических исследований с

использованием компьютерных

технологий

ет необходимости доказывать важность

экспериментальных исследований для научно-техни-

ческого прогресса. Эксперименты представляют собой

мощное средство для получения новых знаний во всех

областях науки.

Одним из основных этапов любого эксперимента явля-

ется статистическая обработка экспериментальных данных.

В конечном итоге она направлена на построение математи

ческой модели исследуемого объекта или явления, объеди

няющей как априорную, так и экспериментальную информа

ции. В зависимости от цели эксперимента эта модель может

использоваться по-разному: для предметно-смыслового ана

лиза и построения физической модели, для прогнозирования

состояния объекта или явления, управления им или оптимиза

ции параметров, для контроля состояния и работоспособности.

Современный специалист в области биотехнологии дол

жен не только обладать высокими профессиональными

знаниями, но и уметь использовать в своих исследованиях

вычислительную технику и математические методы. На каж-

дом этапе сложного биотехнологического процесса должен

использоваться свой набор методов и средств, обеспечи-

вающих оптимальную технологию. От правильного выбора

методов и средств зависит успешное решение проблемы,

столь важной для биотехнологии: обеспечение высокого

уровня качества выпускаемой продукции. Этот уровень дол-

жен соответствовать мировым стандартам, от чего будет

зависеть конкурентоспособность продукции как на внутрен-

нем, так и на мировом рынке.

Биотехнология не может остаться в стороне от новых

тенденций, связанных с революционными преобразова-

ниями в информационных технологиях. В повседневный

труд специалистов, занятых решением биотехнологических

задач, непременно должны входить новые компьютерные

программы, упрощающие их труд.

Биотехнология включает в себя как научную, так и промыш-

ленную деятельность. Каждая из них стимулирует развитие

друг друга, во многом предопределяя перспективу развития.

В промышленной биотехнологии можно выделить следу-

ющие основные этапы:

- выборштамма, обладающего наивысшей продуктивностью;

- конструирование питательной среды, обеспечивающей

оптимальный биосинтез целевого продукта;

- культивирование клеток-продуцентов;

- выделение целевого продукта, его обработка, получе-

ние товарной формы этого продукта.

Получение оптимального решения на любом из этих эта-

пов возможно лишь при правильной организации экспери-

мента. В современном понимании – это не только наличие

грамотных специалистов-биотехнологов, но и правильное

применение математических методов с использованием

компьютерной техники.

Специалистами лаборатории «Информационные техно-

логии» ФГБНУ «Всероссийского научно-исследовательского

института мясной промышленности имени В.М. Горбатова»

разработана компьютерная подсистема статистической

обработки биологических исследований. SSS Bio реализо-

вана в среде программирования Embarcadero Delphi 2010.

Программа разрабатывается и тестируется на персональ-

ном компьютере с 64-х разрядной операционной системой

Microsoft Windows 7. При создании SSS Bio использовался

сторонний модуль Matrixes.pas. Данный модуль реализован

“JKCoders Team”, имеет актуальную версию 1.0 и исполь-

зуется для реализации класса TMatrix, который позволяет

совершать основные действия над матрицами.

Работа с программой SSS Bio (

рис.1

) осуществляется

после запуска исполнительного файла SSSBio.exe.

Для построения математических моделей в виде стохас-

тических зависимостей требуется наличие статистической

информации об обследуемом объекте. Существуют раз-

личные методы сбора и накопления необходимой исходной

информации. Основными источниками информации явля-

ются экспериментальные исследования.

Наибольшая эффективность эксперимента достигается

тогда, когда он правильно запланирован.

Планирование эксперимента – это процедура выбора

числа опытов и условий их проведения, необходимых и

достаточных для решения поставленной задачи с требуе-

мой точностью. Отметим наиболее существенные моменты

планирования эксперимента:

- одновременное варьирование всеми существенными

факторами;

- использование математического аппарата не только на

стадии обработки данных, но и при построении плана экс-

перимента;

- формулировка статистических гипотез и их проверка с

УДК 57:519:85

Ключевые слова:

корреляционный

анализ, дисперсионный анализ,

регрессионный анализ

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека