🗊Презентация Моделирование. Решение популяционных задач

Преподаватель информатики ЖИДКОВ А.В.

В биологии: популяция - совокупность особей вида, входящая в состав биогеоценоза. В биологии: популяция - совокупность особей вида, входящая в состав биогеоценоза. Популяционная динамика, - исследует изменение численности популяции во времени. Математическое моделирование помогает формализовать знания об объекте, дать описание процесса, предсказать его ход и эффективность, дать рекомендации по управлению этим процессом. Это крайне важно для биологических процессов, промышленного назначения - биотехнологических систем, продуктивность которых определяется ростом популяций живых организмов.

Модель предложена Т. Мальтусом в 1798 г. в его работе "О росте народонаселения". Модель предложена Т. Мальтусом в 1798 г. в его работе "О росте народонаселения". Где - численность популяции в году n; - численность в году n+1; - коэффициент рождаемости. Томас Роберт Мальтус (1766-1834) английский демограф и экономист. Обнаружил, что численность популяций растет в геометрической прогрессии, а производство продуктов питания линейно (в арифметической прогрессии), из чего сделал вывод, что неизбежно наступит мировой голод.

Впервые ограниченный рост популяции, описал Ферхюльст (1848) – в логистическом уравнении. Впервые ограниченный рост популяции, описал Ферхюльст (1848) – в логистическом уравнении. Это уравнение в дискретном виде Nn+1=Nn+kNn-qNn2 где Nn+1 численность популяции в году n+1; Nn - численность популяции в году n; k – коэффициент рождаемости; q – коэффициент смертности.

Уравнение ограниченного роста обладает двумя важными свойствами: Уравнение ограниченного роста обладает двумя важными свойствами: при малых х численность х возрастает экспоненциально; при больших х - приближается к определенному пределу К. Величина К называется емкость популяции, определяется ограниченностью пищевых ресурсов, мест для гнездования и многими другими факторами, которые могут быть разными для разных видов.

Используя экспериментальные данные, проверить возможность прогнозирования численности популяции обычными методами интерполяции. Используя экспериментальные данные, проверить возможность прогнозирования численности популяции обычными методами интерполяции. Сделать выводы о возможности применения этих методов в задачах о численности популяции.

Методы интерполяции с использованием трендов, имеющиеся в MS Excel, не могут быть использованы для прогнозирования поведения модели ограниченного роста популяции. Методы интерполяции с использованием трендов, имеющиеся в MS Excel, не могут быть использованы для прогнозирования поведения модели ограниченного роста популяции.

Имеется заброшенный пруд, который может быть использован для разведения карпа. Имеется заброшенный пруд, который может быть использован для разведения карпа. Карпы питаются за счет ресурсов пруда. Параметры прудового хозяйства определены в рамках математической модели ограниченного роста популяции.

Дано: Дано: Nn+1 - численность карпа в году n+1. Nn - численность карпа в году n. k=1 – коэффициент рождаемости. q =0,001 – коэффициент смертности. Тогда: Nn+1=Nn + k·Nn- q·Nn2

Дано: Дано: Nn+1 - численность карпа в году n+1; Nn - численность карпа в году n; k=1 – коэффициент рождаемости; q =0,001 – коэффициент смертности; U – ежегодный улов, заданный количеством особей Тогда: Nn+1=Nn+k·Nn-q·Nn2-U

Размещение исходных данных. Размещение исходных данных.

Определить емкость популяции. Определить емкость популяции. Определить максимальный годовой улов рыбы, после стабилизации популяции на уровне емкости популяции. Определить с какого года возможно отлавливать рыбу в максимальном размере. Определить какое количество элитных мальков карпа надо запустить в пруд, чтобы начать отлов на максимальном уровне уже через год. Определить через сколько лет окупятся затраты на приобретение элитных мальков. (Кредит 20% годовых) Исследовать влияние коэффициента рождаемости на динамику популяции, дать своё обоснование каждому из полученных графиков.

Создать отчет о проведенном исследовании в виде презентации. Создать отчет о проведенном исследовании в виде презентации. 1.Слайд «Название и автор». 2.Исследование возможности прогнозирования 3. Слайд «Математическая модель». 4. Слайд «Реализация модели в Excel». 5-11. Слайды ответы на вопросы исследования. 12. Слайд «Направление дальнейших исследований».

Задачник по моделированию «Информатика и ИКТ» 9-11 класс, Макарова Н.В., «Питер», 2008 год. Задачник по моделированию «Информатика и ИКТ» 9-11 класс, Макарова Н.В., «Питер», 2008 год. Избранные вопросы математического моделирования и численных методов. Учебное пособие. Автор/создатель: Тарасевич Ю.Ю.,Год: 2004. (http://window.edu.ru/library/pdf2txt/936/38936/16634/page6). Г.Ю.Ризниченко Популяционная динамика (http://www.library.biophys.msu.ru/MathMod/PD.HTML). Видео ролик video.raid.ru/pages/video/58845/. Динамика численности Lucilia cuprina http://www.slidefinder.net/l/lect_15_fert_human_pop_growth/32718196/p2. festival.1september.ru/articles/571753/prez.ppt kvlar.3dn.ru/dowl/dinamika_populiacii.ppt http://www.metod-kopilka.ru/page-2-2-9-9.html