🫀

Медицина та Біофізика

Досліджуйте модель Ходжкіна-Хакслі, потік крові за Пуазейлем та інші процеси живого організму через симуляції у браузері.

3 симуляцій Canvas 2D · WebGL ODE · Epidemiology · Agent-Based

Симуляції категорії

Biological and medical systems modelled in real time

Biophysics treats living systems as physical machines obeying the same differential equations as circuits and fluids. A neuron fires exactly like an RC circuit. Blood flows like a Newtonian fluid. Epidemic spread follows the SIR logistic curve. The same mathematics — radically different phenomena.

🦠
★☆☆ Beginner
SIR Epidemic Model
Susceptible → Infected → Recovered. Adjust infection rate β and recovery rate γ to watch epidemic waves grow, peak and die out in real time.
Canvas 2D SIR/SEIR ODE
🧠
★★☆ Середнє
Нейронна мережа
Build and train a multilayer perceptron in the browser. Visualise activations, weights, backpropagation and decision boundaries live.
Canvas 2D Backprop Perceptron
🦊
★☆☆ Beginner
Prey-Predator (Lotka-Volterra)
Two species coupled ODEs: rabbits grow exponentially, foxes hunt them. Watch population oscillations and phase-space orbits in real time.
Canvas 2D Lotka-Volterra Phase Space
🫀
★★★ Складне
Потенціал дії серця
Модель ФіццГью-Нагумо збудливого середовища. Клацніть, щоб збудити серцеву тканину — спостерігайте хвилі потенціалу дії та спіральний повторний вхід.
Canvas 2D FitzHugh-Nagumo Збудливе середовище
💉
★★☆ Середнє
Дифузія ліків
Двокамерна фармакокінетична модель. Порівняйте внутрішньовенне та пероральне дозування, візуалізуйте криві концентрації, Cmax, AUC та t½.
Canvas 2D Фармакокінетика Двокамерна модель
🩸
★★★ Складне
Течія крові & Судини
Параболічний профіль швидкості Пуазейля з пульсуючою анімацією. Моделюйте ефекти стенозу на напругу зсуву стінки, швидкість потоку та число Рейнольдса.
Canvas 2D Poiseuille Гемодинаміка
💊
★★☆ Помірний Нове
Фармакокінетика
Однокамерна PK-модель: концентрація препарату у плазмі vs час при в/в болюсному чи пероральному введенні. Cmax, Tmax, t½ та AUC у реальному часі.
Напівперіод ADME AUC Біодоступність

Key Concepts

The mathematics behind living systems

SIR Model
Compartmental ODE: dS/dt = −βSI, dI/dt = βSI − γI, dR/dt = γI. Basic reproduction number R₀ = β/γ. Epidemic grows when R₀ > 1. Herd immunity requires vaccinating a fraction 1 − 1/R₀ of the population.
Hodgkin-Huxley
Four-ODE model of the neuron: membrane capacitance, Na⁺ activation/inactivation gates m and h, and K⁺ gate n. The coupled equations produce the stereotyped all-or-nothing action potential spike (≈ 1 ms).
Lotka-Volterra
Prey: ẋ = αx − βxy; Predator: ẏ = δxy − γy. Solutions are closed orbits in phase space — populations oscillate indefinitely. Adding logistic prey growth (x(1−x/K)) adds a stable spiral equilibrium.
Excitable Media
Cells with threshold dynamics: rest → excited → refractory → rest. Local coupling via diffusion enables travelling waves, spiral waves, and re-entry. Unifying framework for heart tissue, neurons, and slime moulds.

Learning Resources

Articles and tutorials about the algorithms in this category

Article SIR & SEIR Epidemic Models Compartmental ODE models. Basic reproduction number R₀. Herd immunity threshold. Spatial extensions on graphs. → Article Hodgkin-Huxley Neuron Four-variable model of action potential. Ion channel gating. Numerical integration with RK4. 2D excitable tissue and spiral waves. →
All articles →

Ключові Концепції

Теми та алгоритми, які ви досліджуєте в цій категорії

Інтерактивна МодельБраузерна симуляція реального часу з живими параметрами
WebGL / Canvas 2DАпаратно-прискорений рендеринг у браузері
Математична ОсноваДиференційні рівняння та чисельне інтегрування
Відкритий КодMIT-ліцензія — вивчайте, змінюйте та використовуйте
Без ВстановленняПрацює у Chrome, Firefox, Safari, Edge
Освітній ФокусПобудовано для чіткого пояснення науки

Часті Запитання

Поширені запитання про цю категорію симуляцій

Чи потрібне встановлення для симуляцій?
Ні. Кожна симуляція працює повністю у браузері за допомогою WebGL та Canvas 2D. Нічого встановлювати або завантажувати — відкрийте сторінку і симуляція запуститься негайно.
Чи можна використовувати ці симуляції для навчання?
Так — усі симуляції розроблені як освітні та не потребують облікового запису. Вони широко використовуються на університетських лекціях та уроках природничих наук.
Які пристрої підтримують симуляції?
Усі симуляції працюють у браузерах на комп'ютері (Chrome, Firefox, Edge, Safari). Багато працюють і на мобільних пристроях.

Про Симуляції Медицини та Фізіології

Епідемії, серцево-судинний потік, фармакокінетика та фізіологія

Медичні симуляції моделюють фізіологічні процеси людського тіла та поширення захворювань. Моделі серцево-судинної системи обчислюють кровотік через артерії та вени.

Фармакокінетичні моделі демонструють, як ліки абсорбуються, розподіляються, метаболізуються та виводяться з організму. Епідемічні моделі SIR/SEIR прогнозують поширення інфекційних захворювань.

Кожна симуляція побудована з акцентом на точність. Медичні моделі базуються на тих самих рівняннях, що використовуються в клінічних дослідженнях.

Other Categories