Обратные связи в адаптивных моделях морских экосистем

Abstract

Рассмотрены способы взаимной адаптации переменных, описывающих процессы в моделях морских экосистем, при помощи обратных связей между ними и их производными по времени. Показано, что использование отрицательных обратных связей второго порядка гарантирует устойчивость и быструю сходимость итерационных процессов решения уравнений моделей. На примере упрощенной модели черноморской экосистемы построены сценарии процессов, адаптированных к внутрисистемным и внешним влияниям. Делается вывод о целесообразности включения функций источников и стоков в структуры логистических функций, которые применяются в моделях морских экосистем, построенных методом адаптивного баланса влияний.

Розглянуто способи взаємної адаптації змінних, які описують процеси в моделях морських екосистем, за допомогою зворотних зв'язків між ними та їх похідними за часом. Показано, що використання негативних зворотних зв'язків другого порядку гарантує стійкість і швидку збіжність ітераційних процесів розв'язання рівнянь моделей. На прикладі спрощеної моделі чорноморської екосистеми побудовано сценарії процесів, адаптованих до внутрішньо-системних і зовнішніх впливів. Робиться висновок про доцільність включення функцій джерел і стоків у структури логістичних функцій, які застосовуються в моделях морських екосистем, побудованих методом адаптивного балансу впливів.

Methods of mutual adaptation of the variables describing the processes in marine eco-system models by feedbacks between them and their time derivatives, are considered. It is shown that application of negative feedbacks of the second order ensures stability and rapid convergence of iterative processes in solving the model equations. The simplified model of the Black Sea ecosystem is used as an example for constructing scenarios of the processes adapted to intra-system and external effects. It is concluded that insertion of the sources’ and sinks’ functions in the structures of logistics functions used in the marine ecosystems’ models constructed by the method of adaptive balance of courses is expedient.