Проблема адекватности математических моделей на примере моделирования экологических процессов. скачать в хорошем качестве

Проблема адекватности математических моделей на примере моделирования экологических процессов.

Рассказывает д.ф.-м.н., проф. Медвинский Александр Берельевич, заведующий лабораторией биофизики возбудимых сред Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (https://iteb.ru) Проблема адекватности математических моделей природных и социальных процессов связана с неизбежным упрощением, редукцией, этих процессов в ходе моделирования. Поэтому возникает вопрос о связи результатов моделирования и интерпретации этих результатов с исходными, реальными процессами. Этот вопрос особенно остро осознаётся при исследовании систем, которые представляются нам сложными: многокомпонентными и несводимыми к простой сумме компонент. К таким системам, в частности, относятся многие экологические системы. Мною представлен новый подход к исследованию динамики экосистем с использованием математического моделирования. Этот подход предполагает прямое включение временных рядов, полученных при анализе данных мониторинга экосистем (в данном случае – мониторинга экосистемы Нарочанских озёр, Белоруссия), в уравнения в качестве решений этих уравнений. В данном случае речь идёт о временных рядах, представляющих динамику популяций фитопланктона и зоопланктона в каждом из водоёмов, входящих в систему Нарочанских озёр. В результате появляется возможность идентифицировать те функции, которые определяют такие решения, но не определялись непосредственно в ходе мониторинга, а именно – функцию роста фитопланктона, а также – функциональный ответ, в виде временных рядов. Продемонстрирована фазовая синхронизация функции роста с вариациями температуры. В связи с тем, что результаты такого подхода к моделированию экологических процессов базируются на данных, полученных в ходе полевых измерений, эти результаты отражают динамику каждого озера как целостной системы, т.е. носят холистический характер. Представленный подход может рассматриваться как полезное дополнение к традиционным методам исследования экологических процессов.