🗊Презентация Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений

Категория: Математика
Нажмите для полного просмотра!
Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №1Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №2Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №3Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №4Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №5Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №6Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №7Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №8Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №9Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №10Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №11Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №12Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №13Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №14Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №15Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №16Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №17Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №18Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №19Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №20Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №21Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений, слайд №22

Содержание

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Моделирование систем. Имитационные модели, дискретные и на базе дифференциальных уравнений. Доклад-сообщение содержит 22 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации


Слайд 1





Моделирование систем
Лекция 2
Имитационные модели: дискретные и на базе дифференциальных уравнений
Описание слайда:
Моделирование систем Лекция 2 Имитационные модели: дискретные и на базе дифференциальных уравнений

Слайд 2





Дискретная модель распространения эпидемии
Содержательное описание модели:
1. Каждый заболевший на следующий день заражает в среднем «а» человек.
2. Каждый заболевший выздоравливает через «b» дней.
3. Все население региона равно «с».
4. В первый день заболело «d» человек.
5. Выздоровевшие обладают иммунитетом к этой болезни.
Описание слайда:
Дискретная модель распространения эпидемии Содержательное описание модели: 1. Каждый заболевший на следующий день заражает в среднем «а» человек. 2. Каждый заболевший выздоравливает через «b» дней. 3. Все население региона равно «с». 4. В первый день заболело «d» человек. 5. Выздоровевшие обладают иммунитетом к этой болезни.

Слайд 3





Обозначения
x(t) – число больных ∙
z(t) – число  заболевших в t-й день;
y(t) – число здоровых в t-й день.
Описание слайда:
Обозначения x(t) – число больных ∙ z(t) – число заболевших в t-й день; y(t) – число здоровых в t-й день.

Слайд 4





Алгоритм исследования модели 1
Ниже полагаем, что время t меняется в диапазоне 1 – n с шагом 1.
Описание слайда:
Алгоритм исследования модели 1 Ниже полагаем, что время t меняется в диапазоне 1 – n с шагом 1.

Слайд 5





Динамика эпидемии
Таблица, отображающая динамику эпидемии, при условии, что а=3, b=3, c=20, d=1 :
Описание слайда:
Динамика эпидемии Таблица, отображающая динамику эпидемии, при условии, что а=3, b=3, c=20, d=1 :

Слайд 6





Графическое представление результатов
Описание слайда:
Графическое представление результатов

Слайд 7





Самостоятельно 1
    Определить динамику эпидемии в течение 10 дней, если известно, что: 
      а=4, b=2, c=30, d=4 .
Описание слайда:
Самостоятельно 1 Определить динамику эпидемии в течение 10 дней, если известно, что: а=4, b=2, c=30, d=4 .

Слайд 8





Самостоятельно 2
    Дать формальное описание модели, содержательное описание  которой приводится ниже:
1. Каждый заболевший на следующий день заражает в среднем «а» человек.
2. Каждый заболевший либо выздоравливает
        или гибнет через «b» дней.
3. Отношение числа погибших к числу заболевших   
         «b» дней назад равно η.
3. Все население региона равно «с».
4. В первый день заболело «d» человек.
5. Выздоровевшие обладают иммунитетом к этой болезни.
Описание слайда:
Самостоятельно 2 Дать формальное описание модели, содержательное описание которой приводится ниже: 1. Каждый заболевший на следующий день заражает в среднем «а» человек. 2. Каждый заболевший либо выздоравливает или гибнет через «b» дней. 3. Отношение числа погибших к числу заболевших «b» дней назад равно η. 3. Все население региона равно «с». 4. В первый день заболело «d» человек. 5. Выздоровевшие обладают иммунитетом к этой болезни.

Слайд 9





Самостоятельно 3

Определить динамику эпидемии в течение 10 дней, если известно, что: 
а=2, b=3, c=24, d=2, η = 25%
Описание слайда:
Самостоятельно 3 Определить динамику эпидемии в течение 10 дней, если известно, что: а=2, b=3, c=24, d=2, η = 25%

Слайд 10





Содержательная постановка задачи №2
Остров населен мхами, оленями и волками. Известны функции, связывающие эти параметры между собой. Требуется определить такое соотношение между количеством мха, числом оленей и числом волков, которое бы гарантировало устойчивость биоценоза.
Описание слайда:
Содержательная постановка задачи №2 Остров населен мхами, оленями и волками. Известны функции, связывающие эти параметры между собой. Требуется определить такое соотношение между количеством мха, числом оленей и числом волков, которое бы гарантировало устойчивость биоценоза.

Слайд 11





Обозначения, допущения и определения
Х₁ - количество мха на острове;
Х₂ - количество оленей на острове;
Х₃ - количество волков на острове;
Х₁=A+B∙sin(t)-L∙ Х₂+d Х₁/dt;
Х₂=C∙ Х₁-D∙ Х₃+ d Х₂/dt;
Х₃=H∙ Х₂+d Х₃/dt;
ЕслиХ₁<A+B∙sin(t), то d Х₁/dt=W∙ Х₁, в противном случае d Х₁/dt=0;
d Х₂/dt= G∙ Х₂;
d Х₃/dt=K ∙ Х₃.
Описание слайда:
Обозначения, допущения и определения Х₁ - количество мха на острове; Х₂ - количество оленей на острове; Х₃ - количество волков на острове; Х₁=A+B∙sin(t)-L∙ Х₂+d Х₁/dt; Х₂=C∙ Х₁-D∙ Х₃+ d Х₂/dt; Х₃=H∙ Х₂+d Х₃/dt; ЕслиХ₁<A+B∙sin(t), то d Х₁/dt=W∙ Х₁, в противном случае d Х₁/dt=0; d Х₂/dt= G∙ Х₂; d Х₃/dt=K ∙ Х₃.

Слайд 12





Замечания
Х₂ и Х₃ - целые неотрицательные числа;
Если одно из переменных Х₂ и Х₃ принимает значение q, меньшее, чем 2, то эта переменная не может в дальнейшем превысить величину q; 
Для всех i>1 справедливо: 
          Xi= Xi∙signum(Xi-1).
Все коэффициенты далее полагаем известными.
Описание слайда:
Замечания Х₂ и Х₃ - целые неотрицательные числа; Если одно из переменных Х₂ и Х₃ принимает значение q, меньшее, чем 2, то эта переменная не может в дальнейшем превысить величину q; Для всех i>1 справедливо: Xi= Xi∙signum(Xi-1). Все коэффициенты далее полагаем известными.

Слайд 13





Формальное описание острова
    Х₁=A+B∙sin(t)-L∙ Х₂+d Х₁/dt;
    Х₂=C∙ Х₁-D∙ Х₃+ d Х₂/dt;
    Х₃=H∙ Х₂+d Х₃/dt;
Описание слайда:
Формальное описание острова Х₁=A+B∙sin(t)-L∙ Х₂+d Х₁/dt; Х₂=C∙ Х₁-D∙ Х₃+ d Х₂/dt; Х₃=H∙ Х₂+d Х₃/dt;

Слайд 14





Алгоритм исследования модели
Ниже полагаем, что время t меняется в диапазоне 0 – Ɛ с шагом Δ.
Описание слайда:
Алгоритм исследования модели Ниже полагаем, что время t меняется в диапазоне 0 – Ɛ с шагом Δ.

Слайд 15





Результаты моделирования
Х₁
Х₂
Х₃
                                                                                           t
Описание слайда:
Результаты моделирования Х₁ Х₂ Х₃ t

Слайд 16





Значения коэффициентов, использованные в программе
A = 2200; B = 1000; L=1; C= 0,01; D = 4; G = 0,2; H=0,1; K= 0,05; Δ = 1; X₂=150; X₃ = 2; B₁= 0,1;   Ɛ = 40.
Описание слайда:
Значения коэффициентов, использованные в программе A = 2200; B = 1000; L=1; C= 0,01; D = 4; G = 0,2; H=0,1; K= 0,05; Δ = 1; X₂=150; X₃ = 2; B₁= 0,1; Ɛ = 40.

Слайд 17





Самостоятельно:
Реализовать программно алгоритм имитирующий жизнь острова.
Определить соотношение олени/волки, при которой численность оленей будет максимальной и стабильной.
Построить графики, иллюстрирующие динамику массы мха, числа оленей и волков.
Описание слайда:
Самостоятельно: Реализовать программно алгоритм имитирующий жизнь острова. Определить соотношение олени/волки, при которой численность оленей будет максимальной и стабильной. Построить графики, иллюстрирующие динамику массы мха, числа оленей и волков.

Слайд 18





Модель озера (задача № 3)
Учитываемые параметры  (переменные):
Xs – энергия солнечной радиации;
Хр – растения;
Хк – травоядные;
Хс – плотоядные животные и рыбы;
Хо – органические осадки, выпадающие на дно озера; 
Хе – энергообмен между средой и биоценозом.
Описание слайда:
Модель озера (задача № 3) Учитываемые параметры (переменные): Xs – энергия солнечной радиации; Хр – растения; Хк – травоядные; Хс – плотоядные животные и рыбы; Хо – органические осадки, выпадающие на дно озера; Хе – энергообмен между средой и биоценозом.

Слайд 19





Формальное описание модели
Модель задается системой:
dXp/dt=Xs-k1Xp;
   dXk/dt=k2Xp-k3Xk;
   dXc/dt=k4Xk-k5Xc; 
   dXo/dt=k6Xp+k7Xk-k8Xc;
   dXe/dt=k9Xp+k10Xk+k11Xc;
   Xs=k12(k13+k14sin2пt)
 
Описание слайда:
Формальное описание модели Модель задается системой: dXp/dt=Xs-k1Xp; dXk/dt=k2Xp-k3Xk; dXc/dt=k4Xk-k5Xc; dXo/dt=k6Xp+k7Xk-k8Xc; dXe/dt=k9Xp+k10Xk+k11Xc; Xs=k12(k13+k14sin2пt)  

Слайд 20





Конкретные значения коэффициентов модели
Модель задается системой:

dXp/dt=Xs-4.03Xp;
   dXk/dt=0.48Xp-17.87Xk;
   dXc/dt=4.85Xk-4.65Xc; dXo/dt=2.55Xp+6.12Xk_1.95Xc;
   dXe/dt=Xp+6.9Xk+7.7Xc;
   Xs=95.2(1+0.635sin2пt)
 
Описание слайда:
Конкретные значения коэффициентов модели Модель задается системой: dXp/dt=Xs-4.03Xp; dXk/dt=0.48Xp-17.87Xk; dXc/dt=4.85Xk-4.65Xc; dXo/dt=2.55Xp+6.12Xk_1.95Xc; dXe/dt=Xp+6.9Xk+7.7Xc; Xs=95.2(1+0.635sin2пt)  

Слайд 21





Графическое представление результатов
Описание слайда:
Графическое представление результатов

Слайд 22





Самостоятельно:
Разработать алгоритм, имитирующий жизнь озера.
Реализовать программно алгоритм имитирующий жизнь озера.
Определить соотношение между плотоядными и травоядными обитателями озера, при котором их численность будет максимальной и стабильной.
Построить графики, иллюстрирующие динамику всех переменных.
Описание слайда:
Самостоятельно: Разработать алгоритм, имитирующий жизнь озера. Реализовать программно алгоритм имитирующий жизнь озера. Определить соотношение между плотоядными и травоядными обитателями озера, при котором их численность будет максимальной и стабильной. Построить графики, иллюстрирующие динамику всех переменных.



Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию