- •Задачі навчальної дисципліни та зв’язок з іншими дисциплінами.
- •2.Понятійний апарат.
- •3. Особливості моделювання в екології
- •Питання для самоперевірки
- •Лекція 2. Моделі та їх класифікація
- •2. Види моделювання
- •2. Основна класифікація прогнозів та методів прогнозування
- •Питання для самоперевірки
- •Лекція 3 . Прогнозування стану навколишнього середовища
- •1. Поняття прогнозу та прогнозування
- •3. Основні методики екологічного прогнозу.
- •4.Особливості довгострокового та оперативного прогнозування.
- •5 Прогнозування якості довкілля
- •6. Від прогнозування — до проектування соціоекосистеми
- •Питання для самоперевірки:
- •Лекція 4 Системний підхід до побудови математичних моделей в екології
- •1. Системний підхід як загальноекологічна методологія.
- •2. Моделювання в світлі теоретико-системних положень.
- •Лекція 5-6. Елементарні функції та їх застосування в екології
- •1. Сутність і використання в екології змінних величин і функцій
- •Способи задання функцій
- •2. Лінійна функціональна залежність. Лінійна функція, її графік
- •3. Пряма і обернена пропорціональні залежності
- •4. Дробово-лінійна функція. Рівняння Міхаеліса—Ментен
- •Рівняння Міхаеліса—Ментен
- •5. Степенева функція
- •6. Показникова і логарифмічна функції
- •Лекція 7. Прогнозування на основі моделі часового ряду
- •1. Причинні методи та методи прогнозування на основі аналізу часових рядів
- •2. Часові ряди та прогнозування з їх допомогою
- •Класична мультиплікативна модель
- •Компоненти класичної моделі часового ряду
- •3. Моделі згладжування часових рядів
- •Метод ковзального середнього
- •Експоненційне згладжування
- •4. Регресійний аналіз і прогнозування
- •5. Метод Хольта-Вінтерса
- •6. Метод авторегресії
- •7. Вибір адекватної моделі прогнозування
- •Лекція 9 Основні принципи та особливості математичного моделювання гідроекологічних процесів
- •Особливості водних екосистем. Основні завдання гідроекології
- •2. Математичні моделі водного і гідрохімічного режимів Концептуальна модель водного і гідрохімічного режимів
- •Побудова просторової і багатокамерної моделей
- •Лекція 10 Моделі якості води та процесів її самоочищення в природі
- •Прості балансові моделі
- •2. Стохастичні моделі та моделі типу "чорний ящик"
- •3. Моделі самоочищення води в природі
- •4. Ієрархічний підхід до керування якістю води.
- •5. Модель водних систем «aquatox»
- •Лекція 11 Математичне моделювання забруднення атмосфери
- •1. Постановка задачі розрахунку поширення атмосферних домішок
- •2. Рівняння балансу атмосферних домішок
- •3. Чисельне моделювання процесів забруднення атмосфери великих міст і їх впливу на термічний режим атмосфери
- •Лекція 16 Моделювання динаміки чисельності популяцій
- •1. Характеристики популяції
- •2. Криві виживання та їх побудова
- •3. Потенційна швидкість природного росту популяції
- •4. Біотичний потенціал популяції
- •5. Демографічна таблиця
- •Лекція 17 Моделювання глобального розвитку. Моделі Римського клубу
- •1. Виникнення Римського клубу
- •2. Доповіді та основні ідеї Римському клубу
- •3. Соціально-філософські передумови побудови моделі глобального розвитку
- •4. Основні проекти та моделі глобального розвитку
6. Від прогнозування — до проектування соціоекосистеми
Через глобальне розростання ноосфери, поширення її на всю планету постає задача оптимізації умов існування людини на планеті, тобто задача гарантування майбутнього соціоекосистеми. Ця задача може бути вирішена тільки на основі комплексного моделювання процесів розвитку соціоекосистеми.
Для прикладу можна назвати проблему забруднення довкілля ГДК хімічних речовин добре відомі, однак ГДК визначається за умови впливу на організм людини, тварини чи ростини лише однієї певної шкідливої речовини. Реально ж на організм діє одночасно ціла низка шкідливих речовин Тому проблема забруднення навколишнього середовища набуває комплексного, широкомасштабного характеру. Необхідно враховувати викид шкідливих речовим на величезній території. З одного боку, при цьому перестає працювати принцип самоочищення середовища з іншого боку, кожний регіон вирізняться певною мірою суто індивідуальним набором шкідливих чинників.
Таким чином, розв'язання цієї проблеми вимагає створення комплексної програми і розмішений продуктивних сил за регіонами, яка здійснюється на основі побудови глобальних та регіональних оптимізаційних моделей розвитку соціоекосистеми і здійснення на їх основі відповідного прогнозування.
ЗАВДАННЯ: опрацювати питання для самоперевірки та законспектувати їх у зошит.
Питання для самоперевірки:
Назвіть основні види екологічних прогнозів? У чому полягає їх сутність та зміст?
Назвіть основні методи побудови екопрогнозів.
Що таке еврестичні прогнози?
У чому полягають перевага і недоліки методу екстраполювання?
У чому полягають перевага і недоліки методу математичною моделювання?
Назвіть головні відмінності довгострокового та оперативного прогнозування.
Що включає в себе прогнозування якості довкілля?
Лекція 4 Системний підхід до побудови математичних моделей в екології
1. Системний підхід як загальноекологічна методологія.
2. Моделювання в світлі теоретико-системних положень.
1. Системний підхід як загальноекологічна методологія.
Еволюція екологічної думки відбувається паралельно із укоріненням у суспільній свідомості системних ідей. Парадигматика екології як науки впродовж становлення змінювалася практично за всіма наріжними дуалістичними філософськими категоріями: статику витіснила динаміка, антропоцентризм поступається натуроцентризму, а ідеалізм із матеріалізмом — так само як і детермінованість зі стохастичністю — змінюють один одного в статусі домінуючої концепції. Незмінною в екології була і є системність — і як властивість досліджуваної частини реальності, і як відправний принцип методології досліджень.
Системний підхід — напрям методології наукового пізнання, основою якого є вивчення об'єктів дослідження як систем.
Він орієнтує дослідника на розкриття цілісності об'єкта, визначення різноманітних типів зв'язків у ньому та зведення їх в цілісну картину. На системний підхід спирається системний аналіз.
Системний аналіз — сукупність методологічних і практичних прийомів, які використовуються для підготовки і обґрунтування рішень стосовно складних проблем соціального, економічного, технічного, політичного та іншого характеру.
На певному етапі розвитку науки — як екології, так і теорії систем — учені чітко усвідомили вкрай високу методологічну цінність формалізованих системних концепцій. Системний підхід став своєрідним «внутрішнім стандартом» передових центрів екологічної думки, внаслідок чого здійснювалася поступова математизація екологічної науки.
Дослідники усвідомили загрозу методологічного розмиття й втрати цілісності екології, що й спричинило цілком виправдану вимогу дотримуватися в усіх дослідженнях, які претендують на статус екологічних, спільної методології — системного підходу, причому бажано в формалізованому вигляді.