Поиск по сайту:


Анатомия математических моделей

Удобно допустить, что математическая модель состоит из четырех основных элементов. Системные переменные представляют собой ряды чисел, которые используются для представления состояния или положения системы в любой момент времени. Обычно считается, что в любой момент времени экологические системы состоят из ряда компонентов или блоков; одна или несколько системных переменных используются в моделях для характеристики состояния каждого компонента. Потоки или взаимодействия между компонентами описываются с помощью так называемых передаточных функций, или функциональных зависимостей. Входы системы или факторы, которые влияют на компоненты, но не находятся под их влиянием, описываются так называемыми вынуждающими функциями. Наконец, константы математических уравнений называют параметрами .[ ...]

Тогда наша математическая модель будет состоять из набора уравнений, описывающих перенос энергии от одних компонентов к другим, и из вынуждающей функции, описывающей энергию на входе (фиг. 63, Б). Параметры этой простой модели представлены эффективностями потребления, скоростями дыхания и подобными величинами. Обратите внимание, что иь и2 и т. д. в свою очередь могут рассматриваться как наборы чисел (векторы) и использоваться для обозначения набора признаков, характеризующих каждую часть системы.[ ...]

Когда модель построена, часто оказывается, что на отрезке времени, на котором она должна работать, некоторые переменные ведут себя почти как константы, а некоторые параметры следует считать изменяющимися во времени. Таким образом, различие между этими частями модели искусственно и соответствует частному набору уравнений, представляющих один этап анализа системы. Точно так же вынуждающие функции могут рассматриваться как выходы (эффекты) тех компонентов, которые не были включены в модель из соображений экономии или как не представляющие интереса. Почти всегда мы имеем дело с «открытыми» системами, которые связаны входами и выходами с некоторой большей «системой систем». Утверждение, что некоторая изучаемая система включена в более крупную систему (например, озеро включено в лес, включенный в биосферу), не нуждается в разъяснении; примером служит модель «логистического» роста (гл. 7, разд. 8), в которой принималось, что популяция обладает «неограниченной специфической скоростью роста» (г), неявным образом зависящей от местообитания и взаимодействия с другими организмами.[ ...]

Вернуться к оглавлению