- •Вводная лекция по программе курса
- •1.1. Предмет, цели, методы и задачи курса.
- •1.1.1. Предмет курса:
- •1.1.2. Цели курса:
- •1.1.3. Задачи курса и используемые методы исследований процессов в водных экосистемах:
- •1.2. Базовые понятия и определения
- •1.4. Типы математических моделей
- •1.4.2. По способу реализации модели делятся на:
- •1.4.4. По способу представления (описания) пространственной структуры модели делятся на:
- •Примеры точечных моделей
- •1.4.5. По описанию режимов изменчивости параметров состояния среды модели подразделяются на:
- •Примеры резервуарных (боксовых) моделей
- •Примеры непрерывных моделей
1.2. Базовые понятия и определения
1.2.1. Модель (фр. мера, образец):
– некоторая совокупность объектов (пространственно-временных ячеек – станций, разрезов, матриц и т.д.), описывающая какие-либо параметры исследуемого явления;
- некоторая совокупность объектов, свойства которых и отношения между которыми удовлетворяют данной системе аксиом;
- мера, образец, норма – аналог (схема, структура, знаковая система) определенного фрагмента природной (или социальной) реальности.
(из словаря пусть найдут: метод, методика, методология).
1.2.2. По классам сами модели бывают:
- физические;
- математические;
- социальные.
В свою очередь математические модели по принципу реализации могут быть:
- детерминированные – которые строятся на основе математически выраженных закономерностях, описывающих физико-химические процессы в объекте моделирования. Они позволяют однозначно определять значение переменных;
- статистические – строятся на основе экспериментальных данных и представляют собой системы соотношений, связывающих собой значения входных и выходных параметров;
- стохастические (или имитационные) – строятся на основе вероятностных представлений о процессах в объекте исследований и позволяют моделировать его поведение путем вычисления функций распределения вероятности переменных, характеризующих исследуемые свойства.
Имитация – подражание.
Стохастический – случайный, вероятностный.
Принцип – руководящая идея, основное правило деятельности.
1.3. Формирование теоретических представлений на основе исследований в области естествознания, которые послужили основой информации для изучения природных процессов в водных экосистемах и развития математического моделирования как самостоятельного научного направления
Благодаря усилиям классиков современного естествознания, в ходе истории его развития формировалась качественная модель окружающего мира. Так, В.И. Вернадский [1923, 1934] заложил основы учения о живом веществе и морской геохимии, А.П. Виноградов [1935] начал изучать химический состав микроорганизмов, Н.М. Книпович [1938] был пионером рыбопромысловых исследований морей и солоноватых вод, С.В. Бруевич [1933, 1966, 1978] разработал аналитические методы морских гидрохимических работ, сформулировал основы гидрохимии, биогидрохимии и химической динамики морей, Л.А. Зенкевич [1947, 1951] изучал фауну и продуктивность морских вод, А.Б. Скопинцев [1950] начал исследования биогенных и органических веществ (ОВ) в водоемах и водотоках, Г.Г. Винберг [1960] обращался к вопросам формирования биологической продуктивности морей.
Эти работы послужили методологическим и теоретическим фундаментом начавшихся во всем мире со второй половины ХХ в. регулярных исследований экологического состояния морских экосистем, гидрохимических особенностей формирования сырьевой базы и биопродуктивности природных вод; закономерностей развития химико-биологических процессов трансформации и распада ОВ; механизмов регенерации биогенных субстратов в связи с изучением условий оборачиваемости и круговорота веществ в биосфере [Леонов, 1999], а также способов систематизации и анализа полученной информации [Фащук, 1997; Фащук и др., 1997].
