Предисловие Фрейзера П.Дж. к книге «Микрокомпьютеры в физиологии»
Микрокомпьютеры стали уже обычным оборудованием всех физиологических лабораторий. Функции, которые они выполняют, чрезвычайно разнообразны: они заменяют самописец и осциллограф, измерительную линейку при работе с кривыми и калькулятор при статистической обработке, строят графики вместо художника. Всего за десятилетие микрокомпьютеры превратились из управляющих устройств, решающих относительно ограниченный круг задач, в чрезвычайно мощные системы, успешно соперничающие с теми большими машинами, на которых велись работы до появления первых микрокомпьютеров.
В серии «Методы» уже вышла книга «Микрокомпьютеры в биологии», поэтому мы в известной степени избавлены от необходимости говорить о том, что такое микрокомпьютер как устройство для научных исследований, или знакомить читателя с основными терминами и понятиями вычислительной техники. Применение компьютеров чрезвычайно разнообразно, поэтому опираться при работе с ними на универсальные руководства вряд ли возможно. Те, кто имеют дело с микрокомпьютерами, страдают не столько от нехватки вводных пособий, сколько от их избытка. Цель таких пособий - дать необходимые разъяснения и «готовые» рекомендации, и в области вычислительной техники они бывают хороши именно тогда, когда содержат разъяснения и рекомендации, основанные на простых частных примерах. Это то, что нужно неискушенному читателю. Те же, у кого имеется определенный опыт в работе с микрокомпьютерами, скорее нуждаются в том, чтобы реально оценить возможности применения этих устройств, подробно разбирая конкретные «работающие» примеры. Быстрое развитие и распространение микрокомпьютер ров со всеми их возможностями и ограничениями привело к совершенно беспрецедентному разделению ученых в соответствии с их опытом и знаниями в этой области. Привычная для научного мира иерархия, основанная на накопленном с годами опыте, часто оказывается нарушенной. Это разделение будет постепенно сглаживаться по мере того, как все больше исследователей будут приобщаться к практической работе с микрокомпьютером. Как правило, те, кто используют эти устройства с какой-либо одной целью (например, для обработки словесной информации), в дальнейшем более легко могут применять их и для решения других задач.
Из дешевых, но ограниченных в применении накопителей данных микрокомпьютеры превратились в гибкие, удобные в употреблении устройства, и теперь они не только дешевле других регистраторов данных, но и обладают по сравнению с ними явными преимуществами. Это открывает новые большие возможности для научных исследований. Становится ясно, насколько перспективны микрокомпьютеры для постановки принципиально новых экспериментов, создания новых подходов, проведения разного рода измерений и вообще организации научной работы на совершенно ином уровне. Задачу книги «Микрокомпьютеры в физиологии» мы видели в том, чтобы ознакомить читателя с некоторыми хорошо разработанными системами, созданными физиологами, занимающимися развитием новой компьютерной технологии научного исследования.
Первая глава книги «Микрокомпьютеры в физиологии» представляет собой краткое, написанное на общедоступном уровне введение в основы вычислительной техники. Оно написано для того, чтобы дополнить те сведения, которые можно почерпнуть из уже существующих вводных курсов. Далее в этой главе (а также в следующей) обсуждаются те проблемы, идеи и решения, с которыми можно встретиться при стыковке компьютера с экспериментальной установкой в нейрофизиологической лаборатории (а следовательно, и в других областях физиологии, где не требуется столь быстрый ввод данных). В приложениях к гл. 1 и 8 приведены некоторые программы; более обширные пакеты программ можно получить у авторов этих глав. Гл. 3 и 4 посвящены использованию компьютеров в морфологических исследованиях. Здесь обсуждаются вопросы ручного и автоматизированного получения и анализа изображений. Перспективы, открывающиеся благодаря компьютерной обработке изображений, колоссальны. Одна из наиболее разработанных областей в применении компьютеров в физиологических исследованиях - это анализ данных, полученных при изучении сердца (этому посвящена гл. 5). Хорошим примером того, какие возможности дают компьютеры для получения данных, могут быть опыты по исследованию локомоции (гл. 6). Из гл. 7, посвященной использованию компьютеров для стимуляции мышц у больных с параплегией, можно увидеть, как в современную практическую медицину были внедрены такие физиологические методики, реализация которых без компьютеров была бы просто невозможна. Построение этой главы несколько отличается от общепринятого в серии «Методы»: обсуждение здесь строится на основе обзора данных по использованию электростимуляции. Возможности, заключенные в прямом соединении компьютера с нервной системой или мышцами (скелетными или сердечной), заслуживают подробного обсуждения. Наконец, особое значение для физиологов имеет всеобъемлющая проблема применения ЭВМ в преподавании. Разработка приближенных к реальности имитационных моделей в значительной степени заменит опыты на животных и сможет устранить те серьезные препятствия, которые возникают при проведении физиологического практикума.
Мы надеемся, что рассмотренные в книге «Микрокомпьютеры в физиологии» примеры смогут стать своего рода ориентирами для использования микрокомпьютеров в физиологической лаборатории и приблизить то время, когда они станут не просто красивыми блестящими приборами, позволяющими усовершенствовать уже существующие методики, но средством для внедрения новых, немыслимых без использования вычислительной техники подходов.
Фрейзер П.Дж.
