11.2. Biológiai rendszerek modellezése

11.2.1. Tiltó-kötelező rendszerek

A tiltó-kötelező rendszerek (forbidding-enforcing systems), olyan formális rendszerek, amelyekben adott molekulák együttese pl. olyan reakciót engedne meg, ami elpusztítaná az adott élőlényt. Ennek megfelelően a molekuláknak ez az együttese tiltott, nem fordulhat elő a rendszer egyetlen időpillanatában sem. A kötelező feltétel pedig azt jelenti, hogy ha adott molekulacsoport jelen van, akkor kötelezően jelen kell lennie más molekulának is, azt modellezve, hogy a csoport molekulái reakcióba léphetnek egymással, és létrehozzák ezeket az adott másik molekulákat is. A rendszer fejlődése tehát a kötelező feltétel szerint halad, de a tiltó feltétel betartásával.

Az ilyen rendszerek a könyvben bemutatott több más rendszerhez hasonlóan, a biológiától elvonatkoztatva is használhatóak elméleti számítási modellként is.

11.2.2. Reakciós rendszerek

Egy nagyon hasonló modellje a biológiai, biokémiai rendszereknek a reakciós rendszerek (reaction systems) összefoglaló néven ismert. Ezek a formális modellek az élő sejt biokémiai reakcióinak a leírására jöttek létre. A két alapvető fogalom a megengedés (vagy elősegítés, facilitation) és a gátlás (inhibition). Reagens, gátló és eredmény halmazokkal írható le egy reakció: ha minden reagens jelen van a rendszerben és egyetlen gátló elem sincs jelen, akkor az összes reakció ami végbemehet a rendszerben egyszerre megy végbe, és a rendszer következő állapotában azok az elemek lesznek jelen, amelyek valamelyik (lehet több is) lejátszódó reakció eredmény halmazában vannak. Ennek az alaprendszernek számos változata ismert.

11.2.3. Membrán rendszerek

Nagyon hasonló számítási modellcsaládot alkotnak a membránrendszerek is. Eredetileg számítási paradigmaként jelent meg az élő sejt működésének alapelvei alapján. Ez a paradigma rokon a multihalmaz számításokkal, és alapvetően párhuzamos. Részletes bevezetés található róla a Nagy Benedek: Új számítási paradigmák, Typotex, 2013. könyvben. Ennek a paradigmának is vannak olyan kutatási irányai, amelyek a biológiai rendszerek modellezését is elősegítik.