Статистич. Геоэк. И инж.Экология

1)Биотехнич.Закон. Биотехнический принцип и устойчивые законы распределения

После выполнения условий адекватности модели с объектом исследования переходят к анализу готовой модели. В частности с целью выявления значимости влияния у отдельных факторов и выработки соответствующих рекомендаций.

Теперь, когда стали известны эвристический подход к исследовательским задачам и математический инструмент статистического моделирования, можем задаться вопросом: а нельзя ли облегчить труд исследователя при выработке конструкций исходных конструкций математических моделей?

Вначале рассмотрим некоторые упрощающие допущения. Главным из них является изменчивость изучаемого объекта в исследуемом отрезке времени.

Допущения о возможности применения устойчивых законов распределения статистических данных, конечно же, не снимает полностью интуитивный аспект моделирования.

Биотехнический закон. Развитие разнообразия законов распределения показано в работе. С середины 60-х годов нашего века, благодаря в основном трудам Б. Мандельброта, в экономике и других областях деятельности человека стали применяться «ближайшие родственники» нормального распределения (закона Гаусса). Устойчивые законы, не относящиеся к нормальному, имеют богатую перспективу применения. Они и есть в действительности «нормальные», а закон Гаусса-Лапласа является явно идеализированным, то есть по сути ненормальным. Поэтому нами была выдвинута гипотеза о том, что любой устойчивый закон статистического распределения является деформированным, то есть асимметричным, циклом взаимодействия или нормального закона. Многие реальные явления в динамике описываются асимметричными циклами или (в статике, как в «срезах» времени протекания какого-то процесса) числами Фибоначчи и золотым сечением.

Осмысление деформированности идеального цикла или, что то же самое применительно к статистике, асимметрия устойчивого нормального распределения Гаусса-Лапласа позволяет подойти к дедуктивному методу моделирования уравнением цикла или его части, которое было названо биотехническим законом. Причем эта формула биотехнического закона (или какая-то математическая конструкция из фрагментов биотехнического закона) сразу же (по Рене Декарту) приводит к конечным алгебраическим решениям.

Общая масса биосферы в ходе его эволюции образует энергетический импульс жизни на планете. Поэтому биотехнический закон определяет изменение только величины сил взаимодействия. В наиболее общем виде биотехнический закон формулируется следующим образом: в процессах жизнедеятельности и эволюции биологических и биогенных объектов действие не равно противодействию. Равенство сил действия и противодействия наблюдается только при переходе от роста к отмиранию, т.е. проявляется как частный (одномоментный во времени) случай.

Теперь, на основе последующих научных работ, мы утверждаем большее: там, где есть проявление биотехнического закона, там возможно (хотя бы фрагментарно) изучение реального цикла взаимодействия с учетом законов идеального цикла. Причем это изучение ныне перешло на так называемые вейвлет-сигналы в виде волновых уравнений.

Уравнение биотехнического закона. Для многих природных явлений характерно мультипликативное объединение (совместные события) действия и противодействия, поэтому биотехнический закон наиболее распространен в виде уравнения

Анализ показал, что это уравнение наиболее удачно учитывает критические уровни развития объектов: «Развитие подчиняется экспоненциальной или степенной зависимости и что имеется четкая регулярность в смене эволюционных этапов революционными перестройками. ...Чем значительнее революционные перестройки, тем реже они происходят и тем в более высокой степени фигурирует это число (то есть основание натуральных логарифмов)».

С позиций теории цикла мы понимаем под революционными перестройками изменение направления сил взаимодействия, а под эволюционными этапами - неразрывное плавное изменение величины этих сил. Тогда становится очевидным, что формула действительна только для эволюционных этапов.

Он был получен мультипликативным объединением закона показательного роста и закона экспоненциальной гибели и представляет собой формулу биотехнического закона вида , где - параметры модели

Идеальная форма биотехнического закона достигается только тогда, когда все параметры модели (1.6) равны единице, то есть принимается такой единственный случай, когда соблюдаются условия .

Многим привычны изображения материальной вещи в виде ри­сунка или чертежа. Идеальный объект, каким является математиче­ская структура в виде формулы, не очень-то похожа на механиче­скую конструкцию, однако она является формальной машиной. По­этому. по аналогии с предметно-функциональным анализом вещи, в табл. 1 приведено функциональное (деятельностное) описание эле­ментов модели (1).

Описание структуры н функции элементов формулы (1)

Конструктивные элементы (Носители функций)	Технические функции конструктивных элементов
Е - формула (1)	F - однозначное (или многозначное статистическое) отобра­жение значения х в значение у F' - при числовых множествах{x} и {y} идентификация Е по искомым значениям a1... а4
V1- значение x V2-ПЭВМ Vз - исследователь V4- другие инстру­менты и предметы (авторучка, бумага и т.д.)	F" - при заданных { y} и а1 ...а4 восстановление некоторых значений множества {x} интерполированием; F"'-при заданных { y} и а1 ...а4 аппроксимация некоторых значений {х'}>{х} экстраполяцией F"" - при заданных {x} и {y} и a1... а4 фильтрация новых значений х' €х и y, € y и т.д.
Е1 - математиче­ский конструкт a1xa2	F1 - закон аллометрического рост при а2 > 0 F1 - линейное изменение при а2 =1; F1 - закон гибели Ципфа-Паретто в показательной форме при а2<0; F,,,1-стабильность
	влияния х при а2=0 на силу действия Е1 ,т.е. исключение Е
Е1 - математиче­ский конструкт ехр(-a3xa4)	F2 - закон гибели при a3>0 F,2 - закон гибели Ципфа-Парсто-Мандсльброта в экспонен­циальной форме: F,,2 - закон аномального роста при а3<0: F2,,, - закон торможения но Мальтусу при a3 = 1, a4 = 1;