Моделирование экосистем с помощью взвешенных орграфов
Знаковые орграфы, к сожалению, не могут дать точную оценку тенденций в экосистеме. Для более точной оценки следует использовать взвешенные орграфы. В этих орграфах на дугах приводятся не только направления влияния, т.е. "+" или "—", но и сила влияния одного показателя на другой, т.е. вес. Импульсный процесс позволяет провести более тонкий анализ тенденций развития системы, дать количественную оценку изменения показателей системы. В то же время для построения взвешенных орграфов требуется более расширенная информация, чем для знаковых. • Рассмотрим применение взвешенных орграфов на примере. В эксперименте "хищник-жертва", когда в качестве хищника был избран Heterospilus, а в качестве жертвы — фасолевая зерновка, взаимодействие этих живых организмов можно отобразить в виде орграфа, вид которого уже знаком:
Рис. 12.26. Модель взаимодействия "хищник-жертва" (хищник — наездник NeterospBus)
Эта модель порождает периодические колебания численности, что полностью соответствует экспериментальным данным. Однако модель не может продемонстрировать динамику системы, если вместо Heterospilus использовать хищника Neocatolaceus, поскольку его репродуктивный потенциал в шесть раз выше, чем у Heterospilus. Следовательно, для того чтобы модель более точно отражала реальный процесс, необходимо количественно отобразить воздействие одного живого организма на другой. В этом случае можно построить взвешенный орграф, т.е. указывать на дугах наряду со знаками — силу воздействия. Поскольку репродуктивный потенциал в шесть раз выше, то на дуге "хищник-жертва" коэффициент будт равен 1/6=0,15. Для данного варианта экосистемы модель можно отобразить с помощью следующего орграфа:
Рис. 12.27. Модель взаимодействия "хищник-жертва" (хищник - наездник Neocatolaceus)
Шаги имитации
Рис. 12.28. Динамика экосистемы "хищник-жертва" при использовании в качестве хищника наездника Neocatolaceus. а жертвы — фасолевой зерновки
При начальных значениях наездник — 2, а зерновка — 10, получены следующие графики динамики экосистемы. Как видно из рис. 12.28, периодические колебания в популяциях отсутствуют и численность устанавливается на некотором уровне. Результаты моделирования полностью соответствуют экспериментальным данным.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Моделирование экосистем с помощью взвешенных орграфов» з дисципліни «Екологія і економіка природокористування»
