Исследовательская работа «Математика вирусных заболеваний»

Первые упоминания о вирусных болезнях людей и животных встречаются в дошедших до нас письменных источниках древних народов. В них, в частности, содержатся сведения об эпизодах бешенства у волков, шакалов и собак и полиомиелите в Древнем Египте (II-III тыс. лет до н.э_. О натуральной оспе было известно в Китае за тысячу лет до нашей эры. Давнюю историю имеют такжежелтая лихорадка, на протяжении столетий косившая белых первопроходцев в тропической Африке и моряков. Печально известная»Испанка», вызванная вирусом H1N1, возникла в 1918-1920 гг. Это самая сильная из известных эпидемий, унесшая по самым скромным подсчетам более 20 млн. жизней. Вспышки вирусных заболеваний, таких как птичий грипп, свиной грипп, вирус Зика, вирус Эбола и т.д. и сегодня продолжают доставлять человечеству большие неприятности.

 Актуальность работы. Уже не первый год зимой моя школа сталкивается с серьёзной проблемой – массовой заболеваемостью вирусными заболеваниями. Сначала заболевших было немного, но уже через неделю болела примерно восьмая часть школы. В итоге школа была закрыта на карантин.   Так как я интересуюсь изучением математики и биологии, то я попробовали посмотреть на проблему вирусных заболеваний  с точки зрения математики.

 Проблема исследования.  Возник вопрос: «Чем обусловлена геометрическая форма возбудителей вирусных заболеваний и почему вирусная инфекция распространяется так стремительно?».

 Гипотеза. Возбудители вирусных заболеваний имеют такую геометрическую форму, которая позволяет им максимально заполнять имеющееся пространство. Процесс распространения вирусных заболеваний происходит в соответствии с математическими законами.

Цели исследования:

1. Изучение геометрической формы вирусов;
2. Математическое обоснование геометрической формы вирусов;
3. Объяснение процессов распространения вирусов языком математики.

Задачи:

1. Изучить особенности строения вирусов, а также их расположения в пространстве.
2. Доказать, что геометрическая форма вирусов обусловлена их стремлением занять наибольший объем клетки.
3. Доказать, что процесс размножения и распространения вирусов происходит по законам геометрической прогрессии.

 Методы исследования: Метод научного познания: анализа и синтеза литературных источников и тематических сайтов Интернета; абстрагирования. Математические методы: анализ данных.

Выводы:

1. На сегодняшний день вирусные инфекции являются ведущей причиной заболеваемости во всем мире. Поэтому проблема их изучения актуальна как никогда. Исследование особенностей и расположения вирусов в пространстве, а также особенностей размножения этих микроорганизмов позволило мне сделать следующие выводы: Вирусы представляют собой некоторые геометрические тела, поверхности которых используются с наибольшей выгодой для проникновения в клетки человека. Рост численности вирусов, а также скорость распространения вирусного заболевания подчиняется законам геометрической прогрессии.
2. В процессе выполнения работы мне удалось найти области соприкосновению двух интересующих меня наук: математики и биологии.