• Biology and Mathematics

    Roger Buis

    To formalize the dynamics of living things is to search for invariants in a system that contains an irreducible aspect of "fuzziness", because biological processes are characterized by their large statistical variability, and strong dependence on temporal and environmental factors. What is essential is the identification of what remains stable in a "living being" that is highly fluctuating.
    The use of mathematics is not limited to the use of calculating tools to simulate and predict results. It also allows us to adopt a way of thinking that is founded on concepts and hypotheses, leading to their discussion and validation. Instruments of mathematical intelligibility and coherence have gradually "fashioned" the view we now have of biological systems.
    Teaching and research, fundamental or applied, are now dependent on this new order known as Integrative Biology or Systems Biology.

  • Cet ouvrage original rend compte, et de la complexité des phénomènes de croissance des végétaux, et des formalismes mathématiques utilisés pour les appréhender. Chaque modèle est présenté comme un « instrument d'intelligibilité » du processus (S. Bachelard). On approfondit ainsi la dualité entre la réalité biologique observée et le formalisme mathématique qui lui est le plus adapté.
    On examine les hypothèses de base, les interprétations biologiques associées, les propriétés cinétiques et on donne des exemples variés. Sont développés des aspects tels la dynamique de la croissance (stabilité des points singuliers, multistationnarité) et sa distribution spatiale (inhomogénéité du champ de croissance). Enfin, le lien entre modèles continus et modèles discrets offre une démarche en forme de conclusion de l'ouvrage.
    Un site web compagnon propose des compléments mathématiques et des développements qui élargissent la stratégie d'utilisation de ce « couteau suisse » de la croissance.
    L'ouvrage peut être utilisé de plusieurs façons et à divers niveaux. Il constitue un livre de référence pour les étudiants de master, de doctorat et de filières ingénieur. Un public plus averti pourra approfondir sa réflexion sur la dualité entre modèles mathématiques et réalités expérimentales.

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