将形式模型理论应用于增强型个性化医疗

本文的目标是推进一种可扩展的生命系统理论，采用一种能够恰当处理具有多时间尺度、多智能体的自组织、自指涉和预期系统的生物数学与生物计算方法。我们的第一步是为人工和自然生命系统中涌现和演化的动态多层次有机复合体及其维持过程提供建模基础。主要应用领域包括生命科学、医学、生态学和天体生物学，以及机器人学、工业自动化和人机界面。自2011年以来，来自多个学科的100多名科学家一直在探索一套用于构建全面生命理论（称为整合生物数学）的实质性理论框架。这项工作明确了需要一个稳健的核心模型，将有机体视为动态整体，并使用先进且充分可计算的数学。本文为此核心所描述的工作结合了情境与上下文感知的多值计算逻辑（用于主动自组织网络，即游走逻辑智能（WLI））和多尺度动态范畴论（记忆演化系统（MES））的优势，从而形成WLIMES。该模型通过一种形式化增强现实语言呈现给建模者，作为迈向多层级生命系统实际建模与仿真的第一步。初期工作侧重于这种可视化语言与演算（VLC）及其图形用户界面的设计与实现。研究成果将整合到当前理论生物学和（个性化）医学的方法论与实践中，以深化和增强对生命的整体理解。