Тема: Компьютерное моделирование в профессиональной деятельности. Учебная работа № 431177

Учебная работа № 431177. Тема: Компьютерное моделирование в профессиональной деятельности

Выдержка из похожей работы

…….

Компьютерное моделирование в экологии

….. на страницах газет и журналов. Ещё в
60-х годах XX века никто, кроме узких
специалистов, его не знал, да и большинство из тех, кто знал, использовал в
таком смысле, который вряд ли способен заинтересовать широкую общественность. А
между тем, термину более 120 лет.

Математическое моделирование в
экологии используется практически с момента возникновения этой науки. И, хотя
поведение организмов в живой природе гораздо труднее адекватно описать
средствами математики, чем самые сложные физические процессы, модели помогают
установить некоторые закономерности и общие тенденции развития отдельных
популяций, а также сообществ. Кажется удивительным, что люди, занимающиеся
живой природой воссоздают её в искусственной математической форме, но есть
веские причины, которые стимулируют эти занятия. Вот некоторые цели создания
математических моделей в экологии:

·  
Модели помогают
выделить суть или объединить и выразить с помощью нескольких параметров важные
разрозненные свойства большого числа уникальных наблюдений, что облегчает
экологу анализ рассматриваемого процесса или проблемы.

·  
Модели
выступают в качестве «общего языка», с помощью которого может быть описано
каждое уникальное явление, и относительные свойства таких явлений становятся
более понятными.

·  
Модель
может служить образцом «идеального объекта» или идеализированного поведения,
при сравнении с которым можно оценивать и измерять реальные объекты и процессы.

·  
Модели
действительно могут пролить свет на реальный мир, несовершенными имитациями
которого они являются.

Цель данной работы – познакомиться с
некоторыми методами компьютерного моделирования в экологии и доказать важность
компьютеров в моделировании экологических процессов.

Однако математическое (компьютерное)
моделирование в экологии – достаточно обширная область исследования и по выбору
объектов моделирования, и по набору методов, и по спектру решаемых задач.
Поэтому довольно трудно охватить сразу все аспекты моделирования. Внимание в
данной работе обращено на два класса методов: моделирование с помощью
дифференциальных уравнений и методы, основывающиеся на экстремальных принципах
биологии. Если примеры вариационных моделей относятся к довольно широкому кругу
растительных и животных сообществ, то для подходов, основанных на
дифференциальных уравнениях, в виду обширности материала внимание
сконцентрировано на моделировании сообществ микроорганизмов.

Модели каждого из методов,
безусловно, обладают своими достоинствами и недостатками. Так, дифференциальные
или разностные уравнения позволяют описывать динамику процессов в режиме
реального времени, тогда как вариационные методы, как правило, предсказывают
лишь конечное стационарное состояние сообщества. Но на пути имитаций с помощью
уравнений возникают трудности как принципиального, так и технического
характера. Принципиальная трудность состоит в том, что не существует
систематических правил вывода самих уравнений. Процедуры их составления
основываются на полуэмпирических закономерностях, правдоподобных рассуждениях,
аналогиях и искусстве модельера. Технические трудности связаны с высокой
размерностью задач по моделированию сообществ. Для сущ…