2. Общие понятия сис-много анализа.

Сис-мный анализ - сов-ть методов изучения реальных сис-м с использованием мат.моделей. Сис-ма - часть объективной реальности, ограниченная рядом усл-й. Сис-ма состоит из более мелких единиц, элементов, связанных м/у собой различными отношениями (связями-прямыми, обратными, сложными (косвенными) с обратной связью). Все, что находится за пределами сис-мы называется ОС. Сис-ма и ОС разделены оболочкой-границей сис-м. Хар-ристики сложных сис-м:

1)Сложность- кол-во и различие видов связи м/у элементами сис-мы, а также м/у сис-мой и ОС очень велико. Различают статическую (структурную) (большое количество элементов) и динамическую сложность (может состоять из небольшого числа элементов, но очень сложно себя ведет).

2)Целостность-устойчивые отношения м/у элементами сис-мы, при этом состояние любого элемента зависит от состояния всей сис-мы, и наоборот.

3)Многомерная устойчивость- способность сис-мы поддерживать свою структуру более или менее стабильной на протяжении некоторого отрезка времени (спос-ть сист самопроизвольно возвращаться в стационарное состояние после внесения внешних возмущений). Устойчивость для экосис-м-это сохранение числа видов и их количественное соотношение в данном сообществе.

4)Наблюдаемость-инф-ю о предыдущем состоянии сист. м. получить исходя из его сегодняшнего сост-я, т.е сис-ма несет в себе инф-ю. Все без исключения входы и выходы сис-мы либо контролируемы наблюдателем, либо наблюдаемы.

5)Управляемость- на сис-му м. оказывать целенаправленное возд-е.

6)буферность (способ-ть к сохр-ю).

Структуры в э/сист. хар-ризуются:1)Физ.усл-ями (деление пространства, световые и энергетические усл-я).2)хим.усл-ми(колич-е распределение органич и неорг. вещ-в).3)биолог. усл.(н-р троф. уровень, экол.спектр, разнообр-е).4)временная структура-сукцессия и эволюция в сис-ме.

Ф-ции экосис-м обусловлены циркуляцией вещ-ва, Е и информации, взаимод-ем элементов, входящих в э/сист., а также взаимосвязью м/у э/сист. и ОС.

Элементы системного аналаза:

u_i

di

x _i x_i y_i

u_i- переменная состояния(t-ра водоема, кол-во видов и т.д.) x_i-входная переменная, учитывает возд-е ОС на сис-му(биол, хим., метео, геогр. усл-я), y_i-выходная переменная, харак-ет реакцию сис-мы на возд.-е, di-возмущ-щая переменная

Для проведения анализа сис-мы- Декомпозиция: расщепление, разбиение сис-мы на полусис-мы, св-ва кот.известны из ранее накопленного опыта или изучены. Обратно – синтез (из полусис-м строим целостную сис-му – м.создать имитац-ю модель нашей сис-мы).

Этапы сист. анализа:1)выбор проблемы;2)постановка задачи и ограничение степени ее сложности;3)установление иерархии целей и задачи;4)выбор путей реш-я задач;5)модел-е, 6)оценка возможных стратегии(исследование чувствительности результатов к допущениям, сделанным при построении модели);7)внедрение рез-тов.

Цель этого многоэтапного сист. анализа сост. в том, чт.помочь выбрать правильную стратегию при решении практических задач.

Матер-е потоки – переход из одного эл-та сис-мы в другой – массы (поедание хищ-ом Ж). Е потоки – передача энергетической инф-ции (р-ция фотосинтеза). Инфор-е потоки – передача генетич-й инфор-ии.

Обычно системы считаются: изолированными, открытыми, замкнутыми (не происходит обмена энергией, веществом и информацией с ОС).

Экосистема – основная функциональная единица в экологии, организмы и неживая ОС во взаимодействии, это открытые системы, среда на входе и на выходе.

Границы системы условны, часто удобно использовать естественные границы экосистем (берег, опушка).

Структура экосистемы. Трофическая. Авто- и гетеротрофный уровни.

С точки зрения биологии: 1)неорганическое вещество, 2)органические соединения (белки, углеводы, липиды), 3)воздушная, водная и субстратная среды (климат и др. физические факторы), 4) продуценты, 5) макроконсументы (фаготрофы), 6) сапротрофы, деструкторы, осмотррофы.

Главная черта всех экосистем – взаимодействие авто- и гетеротрофных компонентов. Организмы, учавствующие в круговоротах частично разделены в пространстве (верхний «зеленый» ярус, почвенный «коричневый» нижний ярус). Так же разобщены во времени. Кроме того, следует отметить то, что абиот и биот компоненты настолько сильно переплетены, что разделить их трудно. Неорганика и органика сосуществуют в непрерывном потоке м/у живым и неживым.

Составляющие экосистемы – поток энергии, круговороты веществ, сообщество (как пищевая сеть).