Моделирование как метод экологических исследований

ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. Компьютерное моделирование в экологии 5
1.1 Определение компьютерного моделирования и его роль в экологии 5
1.2 Имитационное моделирование 9
Глава 2. Пример компьютерного моделирования 17
2.1 Моделирование гибридных систем экологической динамики населения 17
2.1 Моделирование углеродного цикла 18
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 21
Список используемых источников 22

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы обоснована тем, что экология как наука, является достаточно молодым направлением научного знания, однако ее формирование осуществлялось на базе уже известных и хорошо изученных направлений. К ним относятся биология, география, химия и некоторые другие.
Так как экология черпает свои знания из старых источников, то и методы ее в том числе сходны с ранее известными, это, например, математические. К настоящему времени, прогресс достиг новых вершин в использовании компьютерных технологий, в том числе в биологии и в экологии, в частности.
Но в экологии, процесс внедрения компьютерных технологий, находится в состоянии развития, все еще недостаточно хорошо используется техника, все еще не совершенны методы экологических исследований с использованием компьютерных технологий.
На сегодняшний день, активно внедряются основы компьютерного моделирования.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. Компьютерное моделирование в экологии
1.1 Определение компьютерного моделирования и его роль в экологии
Над организменные системы, такие как биосфера, различные экосистемы, биоценозы и популяции, которые как раз и изучает экология, обладают крайней степенью сложности. В таких сложных системах, возникает огромное количество взаимосвязей и переплетений, динамические показатели которых никогда не стоят на месте, а все время меняются. Одно и то же внешнее воздействие очень часто приводит к очень различным, а в некоторых случаях даже противоположным результатам. А результат в свою очередь, будет определяться тем состоянием, в котором система находилась в момент оказания влияния и от факторов, также от разнообразных сочетаний различных факторов, действующих в тот или иной момент на систему.
Воздействие конкретного фактора вызовет в системе ответную реакцию, которую можно предвидеть лишь посредством сложного анализа уже имеющихся в системе закономерностей и взаимоотношений. Но возможность предвидения сильно ограничена в биологических системах, что вызвано индивидуальностью и уникальностью каждого биологического объекта. Индивидуальность природных систем, вовлеченных в крупномасштабные проекты, значительно ограничивает возможность проведения с ними активного эксперимента. По этой причине в экологии широкое распространение получил такой метод, как моделирование. Особенно к моделированию прибегают при изучении и прогнозировании взаимного влияния антропогенной деятельности человека и природной окружающей среды, в связи со сложностью обработки уже имеющихся закономерностей и данных. .
Компьютерное моделирование является одним из методов теоретических исследований, а не практических. В ходе моделирования создается модель. Модель - это система, которая перенимает некоторые свойства оригинала, что позволяет предположить, как эти свойства были приобретены или к чему они приведут, то есть проводить анализ и прогнозировать.
Основу метода компьютерного моделирования составляет численный эксперимент, проводимый при помощи компьютера т.е. проводимый на базе математических вычислений. Так как мы изучаем биологические системы, которые постоянно меняются во времени, мы прибегаем к методу «мягких вычислений».
Мягкие вычисления – это метод решения задач со слабо структурированными данными. Их используют при неточных данных, или данных описывающих объекты с явными чертами индивидуальности, но относящимися к одной систематической единице.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Зарипов Ш.Х. Введение в математическую экологию: учебно-методическое пособие, – Казань: Изд–во Казанского федерального университета, 2010. – 47 с.
2. Одум Ю. ЭКОЛОГИЯ В двух томах Перевод с английского 10. М. Фролова под редакцией академика В. Е. Соколова Москва «Мир» 1986 г. — 328 с
3. Рогова О.А. Экологическое моделирование: практика: Учебно-методическое пособие. – СПб.: ООО «Книжный Дом», 2007. – 104 с.
4. Щепетова В.А. Основы математического моделирования в экологии: моногр. / В.А. Щепетова. – Пенза: ПГУАС, 2015. – 122 с.
5. Королев А.Л., Фролова Е.С. Компьютерное моделирование и экология // Инновационная наука. 2018. №7-8. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kompyuternoe-modelirovanie-i-ekologiya (дата обращения: 16.04.2020).
6. Ризниченко, Г. Ю. Математические модели в биофизике и экологии / Г.Ю. Ризниченко - Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003.
7. Роговая О. Г. Экологическое моделирование: практика: Учебно-методическое пособие. – СПб.: ООО «Книжный Дом», 2007. – 104 с.
8. Математическое моделирование в экологии / Материалы Второй Национальной конференции с международным участием, 23-27 мая 2011 г.- Пущино, ИФХиБПП РАН, 2011.– 304с.
9. Булавин Л.А., Выгорницкий Н.В., Лебовка Н.И. Компьютерное моделирование физических систем. –– Долгопрудный: Издательский Дом “Интеллект”, 2011. – 352 c.
10. Дворецкий С.И., Муромцев Ю.Л., Погонин В.А. Моделирование систем. –– М.: Изд. центр “Академия”, 2009. –– 320 с.

Весь текст будет доступен после покупки