Экология, как наука, изучает не только организмы в их взаимоотно-шениях с окружающей средой. Сегодня экология распределяется как по подходам к предметам изучения и отраслям изучения, так и по размерам объектов изучения:
- аутоэкология – взаимовлияние организмов с их средой обитания;
- демэкология или популяционная - развитие популяций в ее среде, вут-рипопуляционные группировки, описание численности различных ви-дов;
- синэкология - экосистема и ее среда;
- ландшафтная экология – обитание организмов в крупных геосистемах;
- мегаэкология или глобальная экология - учение о биосфере;
- экология человека, животных, растений, микроорганизмов, грибов;
- сельскохозяйственная, промышленная, общая экология;
- экология пресных водоемов, моря, суши, высокогорий, Крайнего Се-вера;
- аналитическая экология,
- динамическая экология;
- историческая или эволюционная.
Для экологии как науки часто экологический мир видится предопре-делённым в силу обусловленности процессов, происходящих в нем. Пере-ход экологии от описательной науки в экспериментальную, исследователь-скую должен доказать правильность суждений о закономерностях прису-щих той или иной отрасли, предмету или объекту изучения. Для этого при исследованиях используют такие методы изучения, как эксперимент, наблюдение, опыты. При этом важную роль необходимо отдаётся модели-рованию, как одному из наглядных и методов исследованиях и изучения.
Вопросами моделирования экологических систем в наше время по-священы работы многих ученых: Одум Ю. [16], Розенберга Г.С.
Доверьте написание дипломной работы по языкознанию профессионалам из Work5. Мы занимаемся подготовкой дипломных работ уже более 15 лет. Средняя оценка наших дипломов 4.87.
. [20], Ба-зыкина А.Д. [8], Меншуткин В.В. [15], Дьяконов В. П. [11] и другие, но во всех своих трудах обязательно ими рассматривается взаимоотношение по-пуляций в модели наподобии «Хищник-Жертва», основные направления изучения и развития которой были заложены в работах итальянского ма-тематика Вито Вольтера, (даты жизни 1860 – 1940) в книге «Математиче-ская теория борьбы за существование», написанной им ещё в 1931 году.
Взаимодействие двух биологических видов - хищников и их жертв, изменение их количества со временем с точки моделирования интересная задача. Считается, что с математической модели совместного существова-ния двух биологических видов (популяций) в качестве хищника и жертвы по существу началась математическая экология, поэтому мной была вы-брана тема работы «Математическая модель «хищник – жертва», которая посвящена аналитическому решению определения численности популяций с использованием информационных технологий.
В работе рассматриваются математические модели существования биологических видов (популяций) и решение, связанных с этим задач, с использованием информационных технологий. С точки зрения информа-тики решение описывается технологической последовательностью – объект изучения в природе (две популяции) – математическая модель их суще-ствования – алгоритм – программа – получение результата – сравнение с состоянием реального объекта. В этой последовательности главную функ-цию выполняет «модель» не только потому, что является обязательным этапом решения задачи, а по причине того, что под моделью понимается некоторый абстрактный образ реального объекта, описываемый математи-ческими функциями, отражающими существенные свойства объекта.
Экосистему «хищник – жертва» можно представить, как динамиче-скую систему, поведение объектов которой можно описать системами уравнений, а также событиями, вносящими изменения и последующей от-ветной реакцией системы. И в этом случае становится главенствующим по-иск управляющих воздействий, гарантирующих требуемое поведение си-стемы.
Актуальность и практическая значимость создания модели отно-шений «хищник-жертва» заключается не только изучению проблемы вы-живания животных в дикой природе, но может быть применено для расче-та кормовой базы при искусственном промышленном выращивании, например, рыб, когда в пищевые связи будут включены другие организмы со своими механизмами саморегуляции и трофическими связями. Приме-ром негативного нарушения коэволюционных связей (т.е. когда осуществ-ляется взаимное приспособление видов) прослеживается при преднамерен-ном или случайном переселении особей каких-либо животных или расте-ний за пределы естественного ареала в новые для них места обитания. Примером такой интродуции является переселение коз и кроликов в Ав-стралии, которые не имеют на этом континенте действенных механизмов регуляции численности, что приводит к разрушению экосистем в природе. Другим примером, который касается нашей страны, является случайное попадание рапанов морскими судами, в результате чего развитие этих моллюсков приводит к уничтожению популяций черноморских мидий.
Цель работы:
проанализировать различные модификации динамической си-стемы «Хищник-Жертва», обратив внимание на те, где были построены общие модели, учитывающие реальную ситуацию в природе;
исследовать существующие некоторые популярные СКМ (си-стемы компьютерной математики) на предмет построения в них иссле-дуемых моделей;
на базе исследований реализовать математическую модель вза-имоотношений хищника и жертвы как в пакете СКМ, так и в разрабо-танной в рамках данной работы компьютерной программе на общедо-ступном языке программирования.
80 страниц
80% уникальность
2015 год
168 просмотров
