- •Тема 1:
- •Тема 2:
- •Типи моделювань
- •Класифікація моделей
- •Тема 3:
- •Класифікація останньої системи:
- •Природна
- •Однорівнева
- •Матеріальна екосистема
- •Аналіз або декомпозиція системи.
- •Тема 4: Основи теорії подібності
- •Умови подібності процесів:
- •Два стани рідини будуть подібними при чисельній рівності відповідного критерію. Наприклад:
- •Тема 5: Методологія екологічного моделювання.
- •Аналіз кількісних характеристик.
- •Залежить від того, як характеризуємо систему в статиці чи в динаміці. Бо моделювати можна для пізнання об’єкту чи прогнозне моделювання.
- •Визначення кількісних характеристик якісних властивостей, бо моделювати можна тільки цифри.
- •Необхідно чітко визначити початкові дані (при динамічному моделюванні) і граничні умови.
- •Тема 6: Матеріальні екологічні моделі
- •Тема 7: Графічні екологічні моделі
- •Тема 8: Характеристики об’єктів моделювання
- •За характером впливу
Моделювання і прогнозування стану довкілля
Курс складається з 4 розділів:
-
Теоретичні основи моделювання екологічних систем
-
Моделі екосистем
-
Математичне моделювання
-
Екологічне прогнозування
Самостійна робота
-
Перелік літератури (шукати в «Моделювання», «Прогнозування», «Системологія», дивитись екологічну літературу), прогноз погоди, демографічні ситуації.
15 балів – на наступний вівторок
-
Анотація – дві по 10 балів
-
Доповідь з аналізом анотованого джерела – на практичних – 20 балів
-
Тлумачний словник – 15 балів – кінець триместру – обов’язкова посилка на джерела.
Тема 1:
Зміст і характер екологічного моделювання
1.Зміст моделювання
2.Мета моделювання
3. Необхідність (актуальність) моделювання
4. Об’єкти моделювання
5. Обов’язкові умови моделювання
1.
Моделювання – це імітація природного чи штучного явища, процесу, системи, характеристики об’єкту.
Модель (франц.) – «зразок», «взірець». Цей термін не досить вірний, бо до «взірець» необхідно «стремиться», а та модель, що ми робимо має бути гіршою.
Моделювання (філософське тлумачення) – відтворення характеристик якогось об’єкту на іншому об’єкті, створеному для їх вивчення. Останній називається моделлю.
Різниця між двома тлумаченнями: у 2 існує модель як окремий об’єкт, крім реального, а у 1 цього немає, бо може бути модельована (без створення моделі) без реального об’єкту.
2.
Моделювання ведеться через одну з двох причин:
-
Моделювання для отримання додаткових даних про існуючий об’єкт, за рахунок штучної імітації додаткових умов, процесів.
-
Гіпотетичне моделювання – для перевірки чогось неіснуючого.
3.
Моделювання дозволяє економити час, гроші іт.д. Ми не можемо обійтись без моделювання коли:
-
на самому об’єкті не можемо отримати дані.
-
Можемо отримати дані на об’єкті, але дуже дорогою ціною
-
Можемо отримати дані на об’єкті, але це вимагає дуже багато часу
-
Інші труднощі, коли за рахунок моделювання це зробити краще, якісніше.
Доцкладніше:
-
Коли об’єкта, взагалі нема, дані отримати не можна. Робимо моделювання. Наприклад, модель ядерної війни, парникового ефекту. Моделюванням можна виконувати всі глобальні задачі. Такощ використовують для менших об’єктів.
-
Не на всякому об’єкті можна зробити те, що непередбачене конструкцією. Наприклад, моделювання популяції оленів та їх відстрілу. Або коли економічно більш вигідно зробити моделювання. Але, є інший бік справи: чи дешевше буде створити програму, купити і оновлювати комп’ютер?
-
Щодо економії часу – все очевидно. В реальному житті не прискорити біологічний цикл дерева. На комп’ютері – секунди.
-
Об’єктом моделювання може бути все: людина, стілець, земна куля вцілому. Методи моделювання визначаються об’єктом моделювання, звідси, багато тлумачень моделювання.
Моделювання пов’язане формалізацією та математизацією.
-
Обов’язкова умова моделювання – подібність (тотожність). Мається на увазі подібні процеси чи характеристики – такі, в яких властивості, явища, показники в певних координатах простору і часу співвідносяться в одному масштабі. Наприклад, є ц річки: велика і мала, їх швидкості, величини, перерізи співвідносяться в однаковому масштабі. При масштабі 1, моделювання не має сенсу. Модель має бути меншою, швидшою, зручнішою, але обов’язково подібною.
Тема 2:
Типи екологічних моделей
-
Типи моделювань
-
Класифікація моделей
Моделювання буває 3 типів:
-
Натурне
-
Штучне
-
Змішане
Натурне – таке, що ведеться на самому об’єкті моделювання (на натурі). Наприклад, вивчення різних умов впливу на сосну, посадивши сосни і створюючи їм різні умови. В цьому випадку роблять контрольні і дослідні грядки. У сільському господарстві це роблять для того, щоб виявити оптимальну кількість вологи, добрив і т.д.
Натурне моделювання використовується і в техніці: автомобіль розганяють, б’ють об стінку (моделювання безпеки водія). Або навколо літака пускають повітря із його швидкістю польоту.
Штучне – це створення іншого об’єкта – аналогу, на якому ведеться дослідження. Об’єкт може мати зовнішній вигляд, як і досліджуваний, може бути несхожим, або абстрактним (математична модель). Штучна модель має бути подібна. Це, наприклад, вирощування рослин у оранжереї – штучні умови можна моделювати.
Змішане моделювання – за основу береться якась натура і до неї додається штучне. Наприклад, в машину замість водія посадити робота.
2.
М
Модельь
і
ні
Повна модель – відтворює абсолютно все, що є в натурі. Часткова – відображає не всі функції.
Але принципово точну модель зробити неможливо. Щось все-одно буде не так. Але, під повною моделлю розуміємо наші намагання створити повну і часткову модель. Пізнавальна – для отримання додаткових знань. Прогнозна – гіпотетична, коли треба перевірити гіпотези. Аналітичний – метод, де використовуються математичні залежності,виконується аналіз.
Імітаційний – заміна дійсного явища на імітоване.
1 рівень абстракції – нульовий рівень – проводимо моделювання на натурі, моделі не створюємо.
2 рівень абстракції – масштабний рівень – створюємо схему модель, але в масштабі.
3 рівень абстракції – аналогова модель – створюємо модель і процеси, не схожі на об’єкт, але аналогічні. Наприклад, рух води замінюємо рухом електричного струму.
4 рівень абстракції – математична модель - найвищий рівень абстракції.
Якісна – якісний результат(більше, менше, гірше, краще).
Кількісна – результат в цифрах.
15/05/00