banner banner banner
Математические модели в естественнонаучном образовании. Том I
Математические модели в естественнонаучном образовании. Том I
Оценить:
Рейтинг: 0

Полная версия:

Математические модели в естественнонаучном образовании. Том I

скачать книгу бесплатно


end

2. Для популяции со временем регенерации значительно меньшей единицы времени может быть неуместно думать о пропускной способности как о константе. Исследуйте, что произойдет, если пропускная способность изменяется синусоидально. Для начала попробуйте понять следующие команды MATLAB:

t=[0:50]

K=5+sin((2*pi/12)*t)

p=.1; pops=p

for i=1:50

p=p+.2*p*(1-p/K(i));

pops=[pops p];

end

plot(t,K,t,pops)

Рекомендации

Объясните, почему синусоидально изменяющаяся пропускная способность может иметь физический или социально-экономический смысл при некоторых обстоятельствах.

Исследуйте поведение модели для различных вариантов

 и

. Колеблется ли

 вместе с

? Обратите особое внимание на то, когда популяция достигает пика и каково среднее значение

 в долгосрочной перспективе. Соответствуют ли результаты машинных экспериментов вашей интуиции?

Что происходит, если изменяется частота колебаний пропускной способности? Попробуйте заменить

 в предыдущем примере на

 при разных N.

По мере увеличения

 эта модель демонстрирует бифуркации? Хаос?

3. Изучите, что произойдет, если пропускная способность изменяется случайным образом в логистической модели, и, в частности, влияние такой пропускная способность на небольшие популяции. Нужно будет знать, что команда rand(1) в MATLAB выдает случайное число в диапазоне от 0 до 1 с равномерным распределением, и что randn(1) генерирует случайное число из нормального распределения с матожиданием 0 и стандартным отклонением 1. Можете начать с использования программы onepop.m с выражением типа 10 + rand(1) в качестве пропускной способности в логистической модели.

Рекомендации

Возможно, 10*rand(1) или 10+2*randn(1) были бы лучшей формулой для значений

 в экспериментальной модели. Опишите качественные различия между реальными ситуациями, которые могут описывать эти математические выражения.

Для выбранного выражения изучите поведение модели для различных вариантов

 и

. Как ведет себя

? Каково среднее значение

 в долгосрочной перспективе? Соответствуют ли результаты вашей математической интуиции?

По мере увеличения

 эта модель демонстрирует бифуркации? Хаос?

Исследуйте, что происходит, если численность популяции небольшая и принимает целые значения. В MATLAB команда floor(p) возвращает ближайшее целое число меньше или равное