روش های پیشرفته و مدل سازی ریاضی بیوفیلم ها: کاربردها در بهداشت و درمان، پزشکی، غذا، آبزی پروری، محیط زیست و صنعت ۲۰۲۲
Advanced Methods and Mathematical Modeling of Biofilms: Applications in Health Care, Medicine, Food, Aquaculture, Environment, and Industry 2022

کتاب *مدل سازی پیشرفته ریاضیاتی بیوفیلم ها و کاربردهای آن* مفاهیم و مبانی بیوفیلم ها را پوشش می دهد، از جمله بخش هایی در مورد مدل های عددی گسسته و مدل های عددی پیوسته و روش های مختلف بیوفیلم، به عنوان مثال، روش شبکه ای بولتزمن (LBM) و اتوماتای سلولی (CA) و LBM یکپارچه و مدل مبتنی بر فرد (iBM). بخش های دیگر بر طراحی، حل مسئله و روش های مدل سازی پیشرفته تمرکز دارند. این کتاب با پرداختن به نیازهای ارتقاء و به روزرسانی اطلاعات و دانش برای دانشجویان، پژوهشگران و مهندسان در مورد بیوفیلم ها در مراقبت های بهداشتی، پزشکی، غذا، آبزی پروری و صنعت، حوزه های عدم قطعیت و نیازهای آینده برای پیشبرد استفاده از مدل های بیوفیلم را نیز پوشش می دهد.

در طول 25-30 سال گذشته، پیشرفت های سریعی در زمینه های مختلف فناوری های رایانه ای، برنامه ها و روش ها (به عنوان مثال برنامه نویسی و الگوریتم های پیچیده، روش شبکه ای بولتزمن، تجسم با وضوح بالا و محاسبات با کارایی بالا) رخ داده است. این فناوری های جدید و نوظهور فرصت های بی سابقه ای را برای توسعه چارچوب های مدل سازی بیوفیلم ها و کاربردهای آن ها فراهم می کنند.

* معرفی روش های پیشرفته مدل سازی بیوفیلم، مانند روش شبکه ای بولتزمن (LBM) و اتوماتای سلولی (CA) یکپارچه و LBM یکپارچه و مدل مبتنی بر فرد (iBM)
* ارائه پیشرفت های اخیر در ابزارهای قدرتمندتر برای درک عمیق تر پیچیدگی بیوفیلم با پیاده سازی برنامه های مدل سازی بیوفیلم پیشرفته
* مقایسه مزایا و معایب مدل های مختلف بیوفیلم و تجزیه و تحلیل برخی از مشکلات خاص برای انتخاب مدل
* ارزیابی طرح های فرآیندی جدید بدون هزینه، زمان و خطر ساخت نمونه اولیه فیزیکی فرآیند برای شناسایی امیدوارکننده ترین طرح ها برای آزمایش تجربی

Advanced Mathematical Modelling of Biofilms and its Applications covers the concepts and fundamentals of biofilms, including sections on numerical discrete and numerical continuum models and different biofilms methods, e.g., the lattice Boltzmann method (LBM) and cellular automata (CA) and integrated LBM and individual-based model (iBM). Other sections focus on design, problem-solving and state-of-the-art modelling methods. Addressing the needs to upgrade and update information and knowledge for students, researchers and engineers on biofilms in health care, medicine, food, aquaculture and industry, this book also covers areas of uncertainty and future needs for advancing the use of biofilm models.

Over the past 25-30 years, there have been rapid advances in various areas of computer technologies, applications and methods (e.g. complex programming and algorithms, lattice Boltzmann method, high resolution visualization and high-performance computation). These new and emerging technologies are providing unprecedented opportunities to develop modeling frameworks of biofilms and their applications.

• Introduces state-of-the-art methods of biofilm modeling, such as integrated lattice Boltzmann method (LBM) and cellular automata (CA) and integrated LBM and individual-based model (iBM)
• Provides recent progress in more powerful tools for a deeper understanding of biofilm complexity by implementing state-of-the art biofilm modeling programs
• Compares advantages and disadvantages of different biofilm models and analyzes some specific problems for model selection
• Evaluates novel process designs without the cost, time and risk of building a physical prototype of the process to identify the most promising designs for experimental testing