روایت ریاضیدان نیشابوری از شگفتی‌های مدل‌سازی ریاضی در زمینه‌های زیستی، پزشکی، جانوری و گیاهی
روایت ریاضیدان نیشابوری از شگفتی‌های مدل‌سازی ریاضی در زمینه‌های زیستی، پزشکی، جانوری و گیاهی
خاتون‌شرق- شامگاه چهارشنبه ۲۹آذر ماه به همت انجمن کتاب سیمرغ و دانشگاه نیشابور مراسم رونمایی از کتاب «آشنایی با معادلات دیفرانسیل، دستگاه‌های دینامیکی و مدل‌سازی ریاضی» اثر استاد نیشابوری ریاضیات دکتر محمود طالبیان برگزار شد.

شامگاه چهارشنبه ۲۹آذر ماه به همت انجمن کتاب سیمرغ و دانشگاه نیشابور مراسم رونمایی از کتاب «آشنایی با معادلات دیفرانسیل، دستگاه‌های دینامیکی و مدل‌سازی ریاضی» اثر استاد نیشابوری ریاضیات دکتر محمود طالبیان برگزار شد.

شامگاه چهارشنبه ۲۹آذر ماه به همت انجمن کتاب سیمرغ و دانشگاه نیشابور مراسم رونمایی از کتاب «آشنایی با معادلات دیفرانسیل، دستگاه‌های دینامیکی و مدل‌سازی ریاضی» اثر استاد نیشابوری ریاضیات دکتر محمود طالبیان برگزار شد.

 

کتاب دکتر طالبیان باید برای جوانان تبیین شود

در ابتدای این مراسم رئیس دانشگاه نیشابور که خود دانش‌آموخته‌ی ریاضیات و استاد این رشته است از دکتر طالبیان به عنوان افتخار نیشابور نام برد.

دکتر محمد حسین رحمانی‌دوست گفت: رشته‌ی تحصیلی و درسی من ریاضیات است و آنالیز تدریس می‌کنم اما در سال‌های اخیر بیشتر تلاش‌هایم در زمینه‌ی ریاضیات زیستی بوده است.

وی گفت: از ۳۵ پایان‌نامه‌ای که دانشجویانم داشته‌اند به جز ۲ یا سه مورد که با محور آنالیز بوده، مابقی همه در ریاضیات زیستی است و بسیار مشعوفم که این مطالب ارزنده در باره‌ی مدل‌سازی‌ زیستی از زبان یک استاد نیشابوری بیان می‌شود.

دکتر رحمانی دوست با بیان اینکه نیشابوریان باید قدر خود را بدانند گفت: اثر دکتر طالبیان یک کتاب بسیار ارزشمند است که مطالب بسیار بدیع و مهمی را در زمینه‌ی مدل‌سازی زیستی مطرح می‌کند و باید برای نسل جوان تبیین شود تا بدانند که نیشابور امروز نیز همچون گذشته در علم و دانش می‌درخشد.

 

این نشست، از ثمرات همکاری انجمن سیمرغ با دانشگاه نیشابور است

مسؤول انجمن کتاب سیمرغ نیز که میزبان این نشست علمی بود در این مراسم با بیان تاریخچه‌ای از این انجمن گفت: این انجمن با شعار طلوع کتاب، طلوع آگاهی تأسیس شده و هدف از آن گسترش فرهنگ کتابخوانی بوده است.

دکتر علی‌محمد دور اندیش سه محور نقد و بررسی کتاب، اشاعه فرهنگ کتابخوانی و همچنین تقدیر از فعالان عرصه‌های علم و ادب در نیشابور را موضوعات اصلی فعالیت این انجمن برشمرد.

به گفته‌ی دوراندیش این انجمن نقش مهمی در انتخاب نیشابور به عنوان دومین پایتخت کتاب ایران در سال ۹۴ ایفا کرده است.

وی ادامه داد: تا چند سالی، جلسات انجمن به صورت هفتگی برگزار می‌شد اما در دو سه سال اخیر این جلسات به صورت دو هفته یک بار تشکیل می‌گردد.

وی گفت: در ذیل این انجمن، کارگروه‌ها و مجامعی با موضوعات مختلف ایجاد شده که از جمله‌ی آنها به گروه تاریخ، ادبیات، روان‌شناسی، جامعه شناسی و شاهنامه می‌توان اشاره کرد که به صورت فصلی جلساتی دارند و مشتاقان زیادی را در این زمینه‌ها جذب کرده‌اند.

دوراندیش همچنین خاطر نشان کرد: برخی از جلسات انجمن نیز به علوم پایه مانند فیزیک، شیمی و ریاضیات اختصاص دارد که هماهنگی با دانشگاه نیشابور برای برگزاری این نشست، یکی از ثمرات این جلسات می‌باشد.

وی در پایان به نمایندگی از تیم مدیریتی این انجمن از دانشگاه نیشابور، دکتر طالبیان و استاد نیرآبادی و همچنین دوستان اهل کتاب و فرهنگ که در برپایی این نشست کمک کرده‌اند تشکر و قدردانی کرد.

مسؤول انجمن کتاب سیمرغ همچنین از رئیس دانشگاه نیشابور خواست در زمینه‌ی تهیه‌ی مکان و فضایی برای جلسات انجمن با این تشکل علمی فرهنگی همکاری و همیاری داشته باشد.

وی گفت: تلاش می‌کنیم فرهنگ غنی نیشابور هر چه بیشتر تقویت شود و جایگاه کتاب و کتابخوانی در این شهرستان کهن و فرهنگی، روز به روز اعتلا یابد و آرزو می‌کنیم دانشگاه‌ نیشابور، خاستگاه اندیشمندان بزرگی گردد که تاریخ نیشابور را دوباره بسازند.

 

کتابی که انتشار آن دوازده سال طول کشید

دکتر محمود طالبیان، استاد بازنشسته‌ی ریاضیات و از پژوهشگران مطرح این دانش، نیز ضمن تشکر از برگزار کنندگان این نشست گفت: من نگارش این کتاب را در سال ۱۳۹۰ به پایان بردم و به دلیل خاص بودن مطالب، سال‌های زیادی به کار حروف‌چینی و تطبیق نسخ حروف‌چینی شده با اصل مشغول بودیم تا اینکه نسخه‌ی تایپی در سال ۱۴۰۰ آماده و تقدیم دانشگاه فردوسی گردید.

این پژوهشگر ریاضیات گفت:‌ داوران این دانشگاه، نظرشان مثبت بود و دکتر گچ‌پزان، کار ویرایش کتاب را عهده دار شد که یک سال به طول انجامید و سپس اقدامات چاپ کتاب آغاز شد تا اینکه بالاخره در آذرماه ۱۴۰۲ کتاب به انتشار رسید و راهی بازار نشر گردید.

وی در خصوص محتوای کتاب گفت: من کتاب را با جمله‌ای از یک ریاضیدان بزرگ به نام آرنولد آغاز کرده‌ام که گفته‌ است: معادلات دیفرانیسل، مبنای نگرش علمی به جهان است.

وی افزود: منبع این سخن آن است که فرایند تشکیل و تحقق بسیاری از پدیده‌های طبیعی، با دستگاهی از معادلات دیفرانسیل، بیان می‌شود و مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد.

وی اضافه کرد: اگر پدیده‌ی مورد نظر، صرفا حرکت باشد و زمان در آن دخالتی نداشته باشد معادله‌ی معرف این پدیده، یک معادله معمولی است ولی اگر زمان در آن دخالت داشته باشد معادله با وابسته‌های جزئی داریم که موضوع با گذشت زمان مورد بررسی قرار گرفته و نقاط تعادل یا عدم تعادل در آن بدست می‌آید.

 

ریاضیدان‌ها می‌خواهند بشر را از فلاکت انقلاب صنعتی نجات دهند

وی با بیان تاریخچه‌ای از انقلاب صنعتی و دستاوردهای رفاه و آسایشی که از این انقلاب حاصل شده گفت: در قرن حاضر دانشمندان متوجه شدند که انسان فدای انقلاب صنعتی شده و مصایب زیادی همچون آلودگی هوا، سوراخ شدن لایه ازون، تغیرات اقلیمی، بیماری‌های تمدن که در اثر تغذیه‌ی نادرست مانند فست‌فودها ایجاد می‌شود و سرطان‌ها و مانند اینها در اثر این تحولات صنعتی برای بشر حادث شده است.

دکتر طالبیان گفت: این بود که ریاضیدان‌ها به فکر افتادند که بشر را از این فلاکت نجات دهند و گرایش به زیست‌شناسی در ذهن اینها شکل گرفت و به خاطر پیشرفت‌هایی که در دانش ریاضیات حاصل شده بود دریافتند که می‌توانند پدیده‌های مختلف زیستی را می‌توان با معادلات دیفرانسیل بیان و حتی فرایندهای آتی آنها را پیش‌بینی کرد.

این ریاضیدان گفت: ما به کمک این معادلات ریاضی می‌توانیم جریان خون در بدن بیماران و همچنین رشد تومورهای سرطانی را مدل‌سازی کنیم.

وی تأکید کرد: اگر بتوانیم دارویی پیدا کنیم که به مدل تزریق کنیم و رشد تومور متوقف شود چون مدل واقعی است در واقعیت نیز تومور متوقف می‌شود البته ما هنوز در مراحل پیشین این اتفاقات هستیم اما مدل‌ها در حال پیشرفت است و بزودی اتفاقات بسیار مهمی در این حوزه‌ها را شاهد خواهیم بود.

دکتر طالبیان همچنین در کتاب خود به مدل‌سازی‌های ریاضیات در سایر زمینه‌های علوم اشاره کرده که در این سخنرانی به آنها اشاره کرد.

 

ژن‌گونه‌ها منبع غذا را شناسایی و کوتاه‌ترین راه رسیدن به آن را انتخاب می‌کنند

وی گفت: شاید قابل تصور نباشد که در حیطه‌ی جانوران نیز مدل‌سازی‌ها مؤثر واقع شده است. برای مثال در مورد پوست حیوانات تصور می‌رود که ارثی و ژنتیک است اما ما با مدل‌سازی‌ها می‌توانیم در این پدیده‌ها دخالت کنیم و آنها را تغییر دهیم. مثلا در مورد پوست زرافه که از چند‌ضلعی‌ها تشکیل شده با حرکت سلول‌ها و تجمع یا پراکندگی آنها می‌توانیم تغییراتی بدهیم تا تغییراتی در آن ایجاد کنیم و پوست سنجاقک را از آن بسازیم.

وی همچنین در تعریف مدل‌سازی ریاضی در این حوزه گفت: مدل‌سازی ریاضی بیانگر آن ساز و کاری است که در اثر حرکت سلول‌ها و پراکندگی یا تجمع سلول‌ها صورت می‌گیرد و منتهی می‌شود به تشکیل الگوهای متفاوت در پوست حیوانات. ما دریافته‌ایم که سلو‌ها یا ژن‌گونه‌ها محل تجمع مواد غذایی را تشخیص می‌دهند و کوتاه‌ترین فاصله را برای رسیدن به منبع غذا انتخاب می‌کنند.

دکتر طالبیان مثال زد: یک درخت توت که در جلو منزل‌ ما هست ریشه‌اش تشخیص داده که لوله‌ی فاضلاب حمام که حاوی رطوبت و آب و شاید مواد غذایی است داخل پارکینگ است به همین جهت به داخل پارکینگ رفته و از محل اتصال زانویی پلاستیکی، وارد لوله فاضلاب شده تا خود را به آب و مواد غذایی برساند و این از شگفتی‌های طبیعت است که چگونه ژن‌گونه‌ها محل غذا را پیدا می‌کنند و به آن حمله می‌برند.

وی الگوهای زیستی را به خود‌سامان و دیگر سامان تقسیم کرد و گفت: پوست حیوانات از الگوهای خودسامان است که هیچ عامل خارجی در آن دخالت ندارد اما برای مثال، لانه‌ی زنبور عسل، یک الگوی دیگرسامان است که توسط عامل خارجی یعنی زنبور ساخته می‌شود و ما هنوز پژوهشی در این مورد که این حشره‌ چگونه با این دقت ریاضی، چنین لانه‌ی منظمی می‌سازد نداشته‌ایم و فقط زیبایی آن را تحسین می‌کنیم و شاید هنوز خیلی مانده تا به چرایی و چگونگی ساخت آن پی ببریم.

 

نظم دقیق ریاضی در جهان خلقت

وی این الگوهای طبیعت را نمونه‌هایی از نظم بسیار دقیق ریاضی در جهان خلقت دانست و گفت: این الگوها با زبان ریاضی قابل بیان است و می‌توانیم با مدل‌سازی ریاضی، تغییرات مورد نیاز را در پدیده‌ها بدهیم.

وی بررسی جامدات در مدل‌سازی را ساده دانست و گفت:‌ بررسی موجودات زنده حداقل هزار بار پیچیده‌تر از جامدات است و به همین خاطر، مدل‌سازی در این مورد بسیار دشوار است و هنوز راه درازی در پیش داریم.

وی مثال دیگری از مدل‌سازی در جامدات را مطرح کرد و گفت:‌ هر ساله در مراسم سنگ‌زدن به شیطان در مراسم حج، تعدادی از زائرین به خاطر ازدحام مجروح می‌شدند یا جان خود را از دست می‌دادند و ریاضیدانان عربستان مدلی از ستون شیطان را طراحی کردند که الهام گرفته از بال هواپیما بود و زائران می‌توانستند بدون نزدیک و دور شدن نسبت به آن که باعث ازدحام می‌شد رمی را به جا آورند.

وی همچنین گفت می‌توان گره‌های کور ترافیک را با مدل‌سازی ریاضی گشود و بر بسیاری مشکلات فایق آمد.

دکتر طالبیان در ادامه‌ی این بحث، مبحث تخصصی دیگری در زمینه‌ی هندسه‌ی نا اقلیدسی و پیشرفت‌های دانشمندان ایرانی در این زمینه اشاره کرد که در شماره‌ی آینده به آن می‌پردازیم.

گفتنی است آقای نیرآبادی از مدرسین دانشگاه نیز در کنار دکتر طالبیان حضور داشت و به عنوان مجری مراسم، سخنانی در باره‌ی تاریخ اجتماعی ایران و نیشابور و ضرورت روشنگری علمی به جوانان بیان کرد.