– Számos területen, például a légkörben, folyadékok áramlásában, de még bizonyos égitestek mozgásában és a testünkön belüli folyamatokban is előfordul egyszerű szabályok által meghatározott, mégis bonyolultnak, szabálytalannak, véletlenszerűnek tűnő viselkedés, úgynevezett kaotikus dinamika. A káosz alaposabb megértése intenzív matematikai kutatások tárgyát képezi a múlt század második felétől – rögzítette kiindulópontját Röst Gergely matematikus. Matematikai módszereken alapuló interdiszciplináris kutatásokat végez az élet- és egészségtudományokban Röst Gergely, a Szegedi Tudományegyetem Természettudományi és Informatikai Kar Bolyai Intézet egyetemi docense, aki jelenleg az Oxfordi Egyetemen dolgozik. Szegedi kollégájával, a Bristoli Egyetemről 2014-ben visszatérő Kiss Gáborral közösen jegyzett, a Chaos című interdiszciplináris folyóiratban 2018 elején megjelent cikkük arra a kérdésre válaszol, hogy miként tartható kordában a káosz.

– A fiziológiai szabályozó folyamatok matematikai leírására szolgál az 1977-ben bemutatott Mackey–Glass-egyenlet, amiben megjelenik a különböző testi rendellenességek mögött meghúzódó kaotikus viselkedés is. Az egyenlet különböző variánsait sikerrel alkalmazták többek között a vérképző rendszer, a szív és az érrendszer, továbbá, az idegrendszer többféle kóros elváltozásának alaposabb megértésében, illetve kezelésében. Sokszor bonyolultabb modelleknek is ez az egyik építőköve – magyarázta Röst Gergely.

A kaotikus viselkedés sok esetben nem kívánatos, ezért fontos megérteni, hogy milyen módszerekkel lehet megszelídíteni a káoszt. A Röst–Kiss-ötlet lényege, hogy az összes megoldást eltérítik a fázistér egy olyan különleges részébe, ahol kaotikus viselkedés nem léphet fel. Ily módon több különböző mechanizmussal is sikerült a kaotikus viselkedést szabályos periodikus mozgássá vagy éppen egyensúlyi állapottá szabályozniuk.

– Ha a szabálytalan működést okozó paramétereket a megfelelő módon megváltoztatjuk, akkor ezzel rendezetté tehető az egész rendszer. Ez a testen belüli kóros elváltozások megértésében és kezelésében is segíthet – érzékeltette Kiss Gábor a matematikai módszer gyakorlati alkalmazásának a jelentőségét.

Szöveg: Újszászi Ilona
Fotó: SZEM

További részletek a Szegedi Egyetem magazin lapcsaládhoz tartozó Szegedi Egyetem Magazin 2018/1 számában.

További cikkek a Szegedi Egyetem Magazin 2018/1. számából:

Datki Zsolt: a hobbim realisztikus romantika

Márton Anita: A siker kulcsa a kitartás és az akarat

Mérföldkövek - Őrségváltás a Szegedi Tudományegyetemen

Cambridge-ben jártak az SZGYTV győztesei

Az SZTE kapu a világra: nemzetköziesítéssel a versenyképességéért

A könyvtár digitális írástudásunkat fejleszti

American Corner nyílt Szegeden