home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Polish Programs 2 / polishprograms2.iso / edukacja / dyfuzja / dyfuzja.doc < prev    next >
Text File  |  1993-08-25  |  13KB  |  307 lines
  1.                                                          
  2.            PROGRAM "BIO-BIT:DYFUZJA I TRANSPORT"          
  3.  
  4.      Program  pokazuje  na  prostym   modelu   dwuwymiarowym 
  5. zjawiska dyfuzji czåstek w rozpuszczalniku oraz biernego   i 
  6. aktywnego  ich  transportu w bÆonach   biologicznych.    
  7.     Dostæpne jest piæì rodzajów symulacji:
  8.      "Pojedyñcza czåsteczka"-model ruchu pojedynczej czåstki  
  9. której  ruch  wyznaczony  jest  przez  losowe  zderzenia   z 
  10. niewidocznymi czåstkami o₧rodka.
  11.      "Dyfuzja  idealna"-model  przedstawiajåcy  nie zakÆócone
  12. rozchodzenie  siæ  jednorazowej  porcji  czåstek  substancji 
  13. wprowadzonej w okre₧lony punkt o₧rodka.
  14.      "Dyfuzja z  przeszkodå"-jak  wyºej,  ale  przestrzeñ  w 
  15. której odbywa  siæ  dyfuzja  podzielona  jest  przeszkodå  z 
  16. otworem utrudniajåcå swobodne rozchodzenie siæ czåstek.
  17.      "Transport aktywny"-model  przenoszenia  czåstek  przez 
  18. bÆonæ  biologicznå,  zaopatrzonå  w  czåsteczki   biaÆkowego  
  19. przeno₧nika zaleºnego od ATP.
  20.      "Transport bierny"-model  przechodzenia  czåstek  przez 
  21. bÆonæ z kanaÆami biaÆkowymi pozwalajåcymi na dyfuzjæ  zgodnå 
  22. z gradientem stæºeñ.
  23.           Uczeñ moºe modyfikowaì wiele parametrów symulacji: 
  24. ilo₧ì czåstek,  ich  ₧redniå  energiæ  (temperaturæ),  ilo₧ì 
  25. przeno₧ników ich powinowactwo do  substancji  przenoszonej,
  26. ilo₧ì i rozmiary  kanaÆow,  grubo₧ì  przeszkody  i  rozmiary 
  27. otworu w  modelu  "dyfuzji  z  przeszkodå",  grubo₧ci  bÆon
  28. oddzielajåcych  kompartmenty  i  odlegÆo₧ci  miædzy  nimi  w 
  29. modelach "transportu".
  30.      Dla tych  ostatnich  symulacji  moºna  ponadto  uzyskaì 
  31. wykres przebiegu do₧wiadczenia w czasie, dajåcy siæ  równieº 
  32. wydrukowaì,   co    umoºliwia    porównania    eksperymentów 
  33. prowadzonych przy róºnych parametrach.
  34.  
  35.  
  36.                   URUCHOMIENIE PROGRAMU:                  
  37.      Program uruchamia siæ z poziomu systemu DOS piszåc:
  38.  
  39.      d:>sciezka_dostepu\dyfXXXXX 
  40.  
  41. gdzie "scieºka_dostæpu" jest poÆoºeniem pliku  wykonywalnego 
  42. w   systemie   katalogów   (po   automatycznej    instalacji  
  43. standardowo \BIOBIT\DYFUZJA lub \DYFUZJA, a "dyfXXXXX" nazwå
  44. tego pliku (XXX oznaczajå litery i cyfry zaleºne od   wersji 
  45. programu ). Przy takiej  postaci  wywoÆania  program  Æaduje 
  46. standardowy dla danej karty  graficznej  sterownik  *.BGI  z
  47. katalogu ..\BGI  lub aktualnego i ustala  tryb  graficzny  o 
  48. najwiækszej moºliwej rozdzielczo₧ci.
  49. W   wypadku   je₧li    uºytkownik    jest    w    posiadaniu 
  50. niestandardowego  sterownika   BGI,    moºe   wymusiì   jego
  51. wykorzystanie wywoÆujåc program z parametrami:
  52.  
  53.  d:>sciezka_dostepu\dyfXXXXX   N  nazwa
  54.  
  55. Gdzie "N" to preferowany numer trybu, a "nazwa"  jest  nazwå 
  56. sterownika (bez rozszerzenia !).
  57. UWAGA:  Niektóre  niefirmowe  sterowniki  BGI  nieprawidÆowo 
  58. realizujå pewne funkcje  i  ich  uºycie   w  programie  jest 
  59. niemoºliwe.
  60.  
  61.                       OPCJE PROGRAMU                      
  62.  
  63. GÆówne menu programu wyglåda nastæpujåco:
  64.   ▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄
  65.   ▌ p-PARAMETRY PRACY
  66.   ▌ u-PARAMETRY UK£ADU BADAWCZEGO
  67.   ▌ e-WYBúR EKSPERYMENTúW
  68.   ▌ w-WYKRESY ZMIAN W CZASIE
  69.   ▌ z-ZAKOÑCZENIE
  70.   ▌ h-lub shift-p..z --> HELP  moºna  uzyskaì  wciskajåc
  71. SHIFT i danå  literæ  z menu  gÆównego, samå  literæ  je₧li program
  72. jest w opcji "help" albo  literæ "h" wewnåtrz opcji (poza"w"i"z")
  73.     W opcji "help" dziaÆajå teº klawisze  PgUp i PgDn  oraz  ESC
  74. pozwalajåcy na  powrót do gÆównego menu.
  75.             PozostaÆe opcje uzyskuje siæ wprowadzajåc odpowiedniå
  76. literæ - zawsze maÆå !
  77.              
  78.   p - PARAMETRY..PRACY
  79.       Opcja ta pozwala ustaliì optymalne  warunki   pracy  programu
  80. dla  danego  sprzætu i sytuacji.
  81.  
  82.                  Podopcje :
  83.  
  84.    g-parametry graficzne-pozwala zmieniì
  85.      tryb graficzny, jak teº  ustaliì inne
  86.      warto₧ci  skÆadowych  aspektu  ekranu
  87.      je₧li  warto₧ci standardowe  nie dajå
  88.      regularnego - kolistego rozproszenia
  89.      czåstek.
  90.      Podanie bÆædnej warto₧ci przywraca
  91.      parametry  domy₧lne.
  92.  
  93.    k-parametry kopiowania-pozwala ustaliì
  94.      wÆa₧ciwå  dla  zestawu  komputerowego
  95.      ₧cieºkæ DOS-u do drukarki (lpt1, lpt2,
  96.      prn) lub do pliku, jak teº tryb kopio-
  97.      wania (1-gæsto₧ì peÆna; 2-zmniejszona;
  98.      3-dwukrotne zwæºenie obrazu).
  99.      Przy wielokrotnym kopiowaniu ekranu do
  100.      pliku o tej samej nazwie poprzednia za-
  101.      warto₧ì jest niszczona.
  102.      ?????-(TRUE albo FALSE)-je₧li opcja
  103.      pytania jest ustawiona na TRUE(prawda)
  104.      to program pyta  o kopiowanie  zawarto₧ci
  105.      ekranu przy wyj₧ciu z kaºdej strony
  106.      graficznej.
  107.  
  108.    c-informacje  o  trybie  tekstowym:
  109.      Aktualne  parametry   pracy  ekranu
  110.      tekstowego.
  111.           Szczególnie waºna jest warto₧ì
  112.     "Use Screen buffer"  -   informujåca
  113.      czy   dany  tryb  tekstowy  pozwala
  114.      na bezpo₧rednie uºycie pamiæci karty
  115.      graficznej. Je₧li nie , to nie jest
  116.      moºliwe  przywracanie   poprzedniej
  117.      zawarto₧ci  ekranu  tekstowego   po
  118.      opcji Help i po komunikatach bÆædów.
  119.        Podopcja:
  120.        m-zmiana  trybu  tekstowego
  121.            1:40x25 znaków - kolor dla CGA.
  122.          256:40x50 znakow dla EGA i VGA.
  123.          257:80x50 --------//----------
  124.  
  125.   d- dªwiæk - przeÆåczanie  obecno₧ci  dzwiæku w
  126.   opcjach graficznych.
  127.  
  128. ▌ u-PARAMETRY UK£ADU BADAWCZEGO:
  129.  
  130.              UkÆad modelowy posiada dwa  parametry  ogólne,
  131. istotne  w kaºdym  eksperymencie . A mianowicie :
  132.  
  133.            TEMPERATURA [t] -zmieniana w zakresie od 2 do max.X
  134.            (czyli maksymalnej szeroko₧ci ekranu w pikselach)
  135.            z tym, ºe temperatury zbyt wysokie nie så akceptowane
  136.            jako uszkadzajåce bÆonæ komórkowå.
  137.  
  138.            ILOÿò CZÅSTECZEK [n] - zmieniana  w zakresie 10..5000.
  139.                     Im wiæksza ilo₧ì czåsteczek tym wolniejsza  praca
  140.            komputera  podczas   modelowania zjawiska, a ₧ci₧lej - tym
  141.            dÆuºej trzeba poczekaì aº model osiågnie nowy stan równowagi.
  142.                   Jednak wiæksza ilo₧ì czåsteczek zmiejsza wpÆyw przypadku
  143.            na wyniki i zwiæksza ich przejrzysto₧ì.
  144.  
  145.   e - EKSPERYMENTY
  146.  
  147.            Opcja  ta  pozwala  na  wybór rodzaju eksperymentu;
  148.  
  149.                   Podopcje:
  150.  
  151.        c - dyfuzja  pojedyñczej czåsteczki w
  152.        rozpuszczalniku. Widoczna jest  tylko
  153.        czåstka badana.Czåstki rozpuszczalnika
  154.        nie majå  reprezentacji  graficznej i
  155.        stanowiå T£O.
  156.       ( TAK  SAMO  W  POZOSTA£YCH  OPCJACH !)
  157.          Rysowany jest ₧lad drogi przebytej
  158.        przez czåsteczkæ. Opcja ta ma znaczenie
  159.        demonstracyjne i wprowadzajåce.
  160.  
  161.        i- dyfuzja idealna-w której modelowane   
  162.        jest  zjawisko niezakÆóconej  dyfuzji
  163.        startujåcej z jednego punktu. Czyli dla
  164.        czåstek uwolnionych nagle do roztworu
  165.        np. przez  rozpuszczenie niewielkiego
  166.        krysztaÆu.
  167.  
  168.        p - dyfuzja  przy  przeszkodzie.
  169.        ZaÆoºenia podobne jak wyºej. Sytuacjæ
  170.        komplikuje przesÆona z otworem.
  171.        Jej   parametry  mogå  byì  zmieniane
  172.        przed rozpoczæciem eksperymentu:
  173.              1-odlegÆo₧ì punktu wprowadzenia
  174.                czåstek od przeszkody.
  175.              2-grubo₧ì przeszkody  oraz
  176.              3-szeroko₧ì otworu - poniewaº
  177.        efektywno₧ì dyfuzji zaleºy od odlegÆo₧ci
  178.        i oczywi₧cie od "przekroju strumienia"
  179.        dyfundujåcych czåstek.
  180.  
  181.        a - model   transportu   aktywnego.
  182.                Parametry moºna zmieniì przed
  183.        rozpoczæciem   symulacji.  Wci₧niæcie
  184.        ENTER powoduje  pozostawienie paramet-
  185.        rów ustalonych wcze₧niej:
  186.            1-odlegÆo₧ì od ₧rodka obrazu bÆony
  187.              z przeno₧nikami.
  188.            2-grubo₧ì bÆon. Im grubsza bÆona
  189.              tym wyºszå temperaturæ mogå mieì
  190.              czåstki.
  191.            3-ilo₧ì przeno₧ników w bÆonie.
  192.            4-powinowactwo przeno₧nika jest
  193.              w symulacji reprezentowane przez
  194.              szeroko₧ì powierzchni czynnej.
  195.              Im jest ona szersza tym prawdopodo-
  196.              bieñstwo zÆapania i przeniesienia
  197.              czåstki wieksze. Naleºy jednak pamiætaì,
  198.              ºe jest to konwencja symulacji -
  199.              w naturze wielko₧ì biaÆka nie musi
  200.              mieì zwiåzku z efektywno₧ciå jego
  201.              dziaÆania jako przeno₧nika.
  202.            5-odlegÆo₧ì miædzy bÆonå z przeno₧nikami,
  203.              a bÆonå zamykajåcå kompartment.
  204.                Zmniejszenie tej odlegÆo₧ci daje efekt
  205.              analogiczny do wzrostu steºenia a zatem i
  206.              czæstotliwo₧ci kontaktów czåstek z
  207.              przeno₧nikiem.
  208.  
  209.          Podczas eksperymentu wci₧niæcie "a" symuluje
  210.          dodanie lub usuniæcie ATP z okolic bÆony i
  211.          na przemian uaktywnia lub zamyka przeno₧niki.
  212.  
  213.  
  214.         b - model   transportu   biernego.
  215.          DziaÆanie podobnie jak eksperymentu
  216.        "a"   ale   modelowany  jest zgodny z
  217.        gradientem   stæºeñ  ruch  czåsteczek
  218.        przez kanaÆy bÆonowe (np kanaÆy jonowe
  219.        aksonu).
  220.        Opcje så analogiczne jak w eksperymencie
  221.        "a", tyle ºe opcja "3" oznacza zmianæ liczby
  222.        kanaÆów, a opcja "4" ich szeroko₧ci.
  223.  
  224.                 Jest tu takºe moºliwe  otwiera-
  225.        nie i zamykanie kanaÆów (opcja "o") symulujåce
  226.        sterowanie przepuszczalno₧ciå kanaÆów przez czåstki
  227.        jednego z wewnætrznych, tzw wtórnych mediatorów
  228.        komórki.
  229.  
  230.            W eksperymentach "p","a","b" przy górnym   koñcu
  231. przeszkody lub bÆony  podawane  så informacje o liczebno₧ci
  232. czåsteczek po jej obydwu stronach.  Zmiany tych warto₧ci
  233. moºna nastæpnie  zobaczyì w opcji "Wykresy".
  234.  
  235.    w - WYKRESY
  236.  
  237.      W opcji tej moºna uzyskaì graficzne  przedstawienie
  238. przebiegu   ostatniego  eksperymentu typu  "a"  i  "b".
  239.         O₧  X  reprezentuje czas ,a o₧ Y  liczbæ czåstek.
  240. W zaleºno₧ci od wyj₧ciowej liczby "n"  o₧ Y jest odpowiednio
  241. przeskalowywana. Je₧li zapis eksperymentu nie mie₧ci  siæ  na
  242. jednym  ekranie moºna uzyskaì  albo nastæpne ekrany w tej samej
  243. skali  albo  teº  "skrót" czyli zapis caÆego eksperymentu na
  244. jednym ekranie z przeskalowanå  osiå  czasu  (czyli  osiå X
  245. w jednostkach czasu swiata modelowego).
  246.         Wypisywana jest teº informacja o  przepuszczalno₧ci  bÆony
  247. (=iloczynowi  liczby biaÆek aktywnych i powinowactwa)
  248.         Wreszcie program pyta czy chcemy  wydrukowaì wykres na drukarce.
  249. (Drukowanuie odbywa siæ zgodnie z wcze₧niej ustalonymi parametrami
  250. kopiowania ekranu)
  251.  
  252.   z - ZAKOÑCZENIE
  253.     Wci₧niæcie "z" powoduje zakoñczenie pracy  z programem .
  254.  
  255.  
  256.               WYMAGANIA SPRZÉTOWE I PROGRAMOWE             
  257.      Wszystkie  programy  serii   BIO-BIT   majå   minimalne 
  258. wymagania. Najuboºsza konfiguracja, na której  moºna  uºywaì 
  259. pakietu to komputer PC/XT z 512kB RAM (a nawet mniej - je₧li 
  260. kto₧ jeszcze ma taki), dowolnå standardowå  kartå  graficznå
  261. (Hercules,  CGA,  EGA,  VGA)  i   pracujåcy   pod   systemem 
  262. operacyjnym DOS 3.30 lub póªniejszym.
  263.      Poniewaº jednak programy pakietu pracujå intensywnie  w 
  264. trybie graficznym i znacznie obciåºajå procesor obliczeniami 
  265. caÆkowitoliczbowymi,  wskazane så maszyny PC/AT.
  266. Nowsze  wersje  kart  VGA,  SVGA,  XGA  mogå  byì  w   peÆni 
  267. wykorzystane tylko pod warunkiem posiadania przez uºytkownika
  268. odpowiednich dla nich specjalizowanych sterowników BGI.
  269.      Niektóre z kart SVGA (np Trident) så w stanie  emulowaì 
  270. kartæ  IBM8514.  Moºliwe  jest  wtedy  uºycie  standardowego
  271. sterownika BGI dla tej karty dostarczanego z programem.
  272.      Programy wspóÆpracujå  ze  wszystkimi  typami  drukarek 
  273. zdolnymi do pracy w trybie graficznym zgodnym ze  standardem
  274. EPSON.
  275.      Programy obsÆugujå polskie litery w standarcie MAZOVIA. 
  276. W  trybie  graficznym  zawsze  a  w  trybie  tekstowym   pod 
  277. warunkiem zainstalowania odpowiedniego programu rezydentnego 
  278. zapewniajåcego odnawianie generatora znaków  po  powrocie  z 
  279. trybu graficznego.
  280. O obecno₧ci lub  nie  takiego  sterownika  w  pamiæci  moºna 
  281. poinformowaì programy serii BIO-BIT  definiujåc  odpowiedniå 
  282. zmiennå ₧rodowiskowå DOS-u w sposób nastæpujåcy:
  283.  
  284.      prompt> set  mazovia=0  ENTER - gdy generator  polskich 
  285. znaków nie jest zainstalowany i
  286.  
  287.      prompt> set mazovia=1  ENTER - gdy odpowiedni program i 
  288. generator jest obecny w pamiæci.
  289.  
  290. Zmiennå takå moºna zdefiniowaì albo  w  pliku  autoexec.bat, 
  291. albo bezpo₧rednio przed wywoÆaniem programu z  linii  komend 
  292. DOS-u, albo z batch'u wywoÆujåcego.
  293.      Nie moºna natomiast posÆuºyì siæ tå metodå gdy wywoÆuje 
  294. siæ program  z  nakÆadki  "Norton  Commander"  poniewaº  nie 
  295. zachowuje ona  warto₧ci  zmiennych  ₧rodowiskowych  pomiædzy 
  296. kolejnymi wywoÆaniami z lini poleceñ.
  297.      Gdy nie jest zdefiniowana zmienna ₧rodowiskowa  MAZOVIA 
  298. program przyjmuje domy₧lnie obecno₧ì polskich liter dla kart 
  299. EGA i VGA , a ich brak dla karty  Hercules.
  300.      Wreszcie gdy wszystkie powyºsze metody zawiodå  i  mamy 
  301. na ekranie "krzaczki" zamiast "ogonków" to  w  menu  gÆównym 
  302. kaºdego programu  serii  wprowadzenie  znaku   "!"  powoduje 
  303. naprzemiennie  wyÆåczanie  i  wÆåczanie  obecno₧ci  polskich 
  304. liter na ekranie w trybie tekstowym.
  305.  
  306.  
  307.