ВВЕДЕНИЕ 1 ГЛАВА 1. МОДЕЛИРОВАНИЕ КАК МЕТОД НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ 4 § 1.1. Концепции и гипотезы регуляции численности популяции в современной экологии 4 § 1.2. Классификация моделей 10 § 1.3. Модели динамики популяций Т. Мальтуса, А. Лотки, В. Вольтерра 20 § 1.4. Решение системы уравнений модели динамики популяций в СКМ 25 Глава 2. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛИ «ХИЩНИК-ЖЕРТВА» 39 § 2.1. Исследование модели популяции «хищник-жертва» на предмет компьютерного моделирования на VB 39 § 2.2. Описание интерфейса созданного компьютерного приложения 45 § 2.3. Анализ полученных результатов 56 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65 Литература и другие источники 66 Приложение 1 – Листинги программы 68

Математическая модель "хищник - жертва

дипломная работа
Высшая математика
80 страниц
80% уникальность
2015 год
167 просмотров
Бабарыкина К.
Эксперт по предмету «Математические методы и моделирование»
Узнать стоимость консультации
Это бесплатно и займет 1 минуту
Оглавление
Введение
Заключение
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ 1 ГЛАВА 1. МОДЕЛИРОВАНИЕ КАК МЕТОД НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ 4 § 1.1. Концепции и гипотезы регуляции численности популяции в современной экологии 4 § 1.2. Классификация моделей 10 § 1.3. Модели динамики популяций Т. Мальтуса, А. Лотки, В. Вольтерра 20 § 1.4. Решение системы уравнений модели динамики популяций в СКМ 25 Глава 2. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛИ «ХИЩНИК-ЖЕРТВА» 39 § 2.1. Исследование модели популяции «хищник-жертва» на предмет компьютерного моделирования на VB 39 § 2.2. Описание интерфейса созданного компьютерного приложения 45 § 2.3. Анализ полученных результатов 56 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65 Литература и другие источники 66 Приложение 1 – Листинги программы 68
Читать дальше
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.

Читать дальше
За время выполнения исследований и практического создания про-граммы при данной работы были использованы методы прикладной мате-матики и компьютерные технологии для решения практической задачи - моделирования взаимовлияния в природе двух популяций - Хищника и Жертвы. Моделирование показало, что в системе, описывающей взаимодей-ствие живых организмов, изменение численности живых организмов может вызывать катастрофические изменения во всей системе. Кроме того, силь-ное уменьшение популяции определенного вида животных может привести как полному исчезновению этих организмов, так и тех, для кого они явля-ются кормовой базой. Далеко не всегда могут быть найдены формулы, выражающие иско-мые значения через исходные данные, тогда пользуются приближенными математическими методами. Часто простая математическая модель хорошо описывает сложную биологическую систему и примером этого служат долговременные отношения между популяциями хищника и жертвы. В процессе написания работы было выполнено кодирование на по-пулярном языке Visual Basic формализованного алгоритма расчетов чис-ленности популяций для пяти моделей. Итоговые результаты работы программы, которые документируются посредством системы отчетов, подтверждают, что результаты соответ-ствуют поставленной цели. Используя разработанную компьютерную про-грамму, возможно моделировать последствия от влияния на устоявшиеся экологические системы.
Читать дальше
1. Межгосударственный стандарт ГОСТ 34.601-90 «Автоматизирован-ные системы. Стадии создания», изд. «СТАНДАРТИНФОРМ», 2009. 2. ГОСТ РВ 51987-2002. Информационная технология. Комплекс стан-дартов на автоматизированные системы типовые требования и пока-затели качества функционирования информационных систем. Общие положения // М.: Госстандарт России, 2001. 3. ГОСТ Р 53622-2009. Информационные технологии. Информацион-но-вычислительные системы. Стадии и этапы жизненного цикла, ви-ды и комплектность документов. Утвержден и введен в действие при-казом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 964-ст. 4. ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10032-2007 «Эталонная модель управления данными», утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 де-кабря 2007 г. № 573-ст, стандарт идентичен международному стан-дарту ИСО/МЭК ТО 10032:2003 «Информационная технология. Эталонная модель управления данными» (ISO/IEC TR 10032:2003 «Information technology - Reference model of data management») 5. Microsoft Visual Studio 2008 / Л. Пауэрс, М. Снелл: Пер. С англ. – СПб.: БХВ-Петербург, 2009. – 1200 с. 6. Visual Basic 2012 на примерах. – СПб.: БХВ-Петербург, 2013. – 448 с. 7. Алан Купер об интерфейсе. Основы проектирования взаимодействия. – Пер.с англ. – СПб.: Символ-Плюс, 2009. – 688 с. 8. Базыкин А. Д. Нелинейная динамика взаимодействующих популя-ций. — Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003, 368 стр. 9. Боев В. Д., Кирик Д. И., Сыпченко Р. П. Компьютерное моделирова-ние: Пособие для курсового и дипломного проектирования. — СПб.: ВАС, 2011. - 348 с. 10. Борзенков А. В., Аникеев А. А., Борзенков В. А., Русакович А. А. К исследованию математической Модели локальной информационной WWW безопасности в терминах системы дифференциальных уравне-ний (стр. 142 – 148), издано в жур. «Технология информатизации и управления» : сб. науч. ст. Вып. 2 / редкол. : А. М. Кадан (отв. ред.) [и др.]. – Минск : БГУ, 2011. – 463 с. 11. Дьяконов В. П. MATLAB 7./R2006/R2007: Самоучитель. – М.: ДМК Пресс, 2008. – 768 с. 12. Информационные технологии в математике : учеб.-методич. Пособие / О.А. Кузнецов. А.А. Бубнов. – Балашов : Николаев, 2008. – 140 с. 13. Кетков Ю. Л., Кетков А. Ю., Шульц М. М. MATLAB 7: программи-рование, численные методы. — СПб.: БХВ-Петербург, 2005. — 752 с. 14. Киселева М. В. Имитационное моделирование систем в среде AnyLogic : учебно- методическое пособие / М. В. Киселёва. Екате-ринбург : УГТУ - УПИ, 2009. 88 с. 15. Меншуткин В.В. Искусство моделирования (экология, физиология, эволюция). –Петрозаводск — Санкт-Петербург. 2010. 416 с. 16. Одум Ю. Экология: в 2-х т. Т.1 Пер. с англ. – М.: Мир, 1986. – 328 с. 17. Петрусос Е. Эффективная работа: Visual Basic.NET. – СПб.: Питер, 2002. – 928 с. 18. Потемкин В.Г. Введение в Matlab. URL: http://www.exponenta.ru/soft/ matlab/potemkin/book/matlab/chapter0/0_0.asp 19. Рамел Д. Visual Basic.Net. Справочник программиста / Практ. пособ. /Пер. с англ.— М.: Издательство ЭКОМ, 2002.—352 с. 20. Розенберг Г.С., Мозговой Д.П., Гелашвили Д.Б. Экология. Элементы теоретических конструкций современной экологии (Учебное посо-бие). - Самара: Самарский научный центр РАН, 2000. - 396 с. 21. Розенберг Г.С., Рянский Ф.Н. Теоретическая и прикладная экология: Учебное пособие. —2-е изд. — Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. пед. ин-та, 2005. - 292 с. (Учебная книга. Вып. 9). 22. Самоучитель Visual Basic 2010 / А.Н. Дукин, А.А. Пожидаев. – СПб.: БХВ-Петербург, 2010. – 560 с. 23. Сидорик В.В., Погирницкая С.Г. Практикум по моделированию в среде MATLAB; Учебно-методическое пособие для студентов и слу-шателей системы повышения квалификации и переподготовки. Учеб-ное электронное издание. Белорусский национальный технический университет, Минск, 2012. – 177. 24. Соколов Ю.Н., Соколов А.Ю., Илюшко В.М. Компьютерные техно-логии в задачах природы и общества. Часть 1. Уравнение Лотки-Вольтерра. Компьютерное моделирование взаимодействия видов в природе. УДК 621.03. Напечатано (стр. 55 -64) в журнале «Радіоеле-ктронні і комп’ютерні системи», 2010, № 2 (43). 25. Трусов М.А. Visual Basic.NET. Создание графических объектов и основы программирования. – М.: НТ Пресс, 2006. – 160 с. 26. Экология : учебник для студентов бакалаврской ступени многоуров-невого высшего профессионального образования / В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. — Изд. 18-е, доп. и перераб. — Ростов н/Д : Фе-никс, 2012. — 601 с.
Читать дальше
Поможем с написанием такой-же работы от 500 р.
Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

Похожие работы

дипломная работа
"Радио России": история становления, редакционная политика, аудитория. (Имеется в виду радиостанция "Радио России")
Количество страниц:
70
Оригинальность:
61%
Год сдачи:
2015
Предмет:
История журналистики
курсовая работа
26. Центральное (всесоюзное) радиовещание: история создания и развития.
Количество страниц:
25
Оригинальность:
84%
Год сдачи:
2016
Предмет:
История журналистики
реферат
Анализ книги Бердяева "истоки и смысл русского коммунизма"
Количество страниц:
11
Оригинальность:
98%
Год сдачи:
2017
Предмет:
История журналистики
реферат
Анализ журнала The New York Times
Количество страниц:
10
Оригинальность:
Нет данных
Год сдачи:
2013
Предмет:
История журналистики
реферат
Гиляровский и Суворин о трагедии на Ходынском поле
Количество страниц:
10
Оригинальность:
86%
Год сдачи:
2013
Предмет:
История журналистики

Поможем с работой
любого уровня сложности!

Это бесплатно и займет 1 минуту
image