Метод моделирования динамики развития процессов в экосистемах Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

гидродинамики, определяя поле скоростей, которое затем подставляют в уравнение конвекции- диффузии. Данная модель была численно реализована. Сначала была построена базовая модель, описывающая распространение ЗВ от автотранспорта, на основе которой путем усложнения будут строиться все последующие модели. В качестве изучаемого объекта был рассмотрен густонаселенный район г. Таганрога, имеющий протяженную оживленную автомагистраль.

Рассмотренная модель может быть применена в градостроительстве при определении оптимальной планировки основных транспортных магистралей, а также для определения допустимых транспортных потоков на улицах крупных индустриальных городов.

УДК 658

ВЛ.Каратаев

МЕТОД МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИКИ РАЗВИТИЯ ПРОЦЕССОВ

В ЭКОСИСТЕМАХ

Большинство исследуемых экологических систем состоит из большого количества объектов с многочисленными связями между ними. Использование традиционного пути моделирования с помощью составления системы уравнений для подобных систем приводит к огромному объему вычислений, сложным для анализа системам уравнений и, как следствие, увеличивается время и трудозатраты для получения конечного результата. Составление систем уравнений является ручным трудом и при моделировании сложных процессов приводит к невозможности отслеживания всех связей, т.е. возникают ошибки при составлении модели, которые в сложной модели выявить весьма непросто. Следует также учитывать, что при моделировании экосистем чаще всего требуется проработка сценариев развития экопроцессов, т.к. технологиями управления их развитием современная наука не обладает. Например, в метеорологии наиболее-важной является задача предсказания погоды для предотвращения попадания кораблей, самолетов в районы ураганов. При этом сами ураганы предотвратить невозможно. Т.е. моделирование этих систем не требует выработки решения и его оптимизации, целью моделирования становится проработка сценариев развития процессов.

Среди существующих методов моделирования наиболее предпочтительным для описанной ситуации является объектное моделирование. Использование данного метода не требует составления систем уравнений - система разбивается на объекты, между которыми описываются связи. В ходе процесса пошагового моделирования объекты посредством этих связей взаимодействуют друг с другом, изменяя при этом параметры связей между собой и параметры связанных с ними объектов. Данная модель обладает существенным недостатком: в ней невозможно появление непредсказуемого события, что резко сужает использование данной модели для моделирования.экосистем.

Для устранения этого недостатка предлагается ввести в модель операторы мутаций, посредством которых в модель можно внести элемент непредсказуемости. С помощью этих операторов по ходу моделирования производится случайное или преднамеренное изменение (добавление, уничтожение) связей между объектами, изменяются (добавляются, уничтожаются) сами объекты.

Использование предлагаемого метода сделает возможным моделирование с помощью объектной модели тенденций развития демографической ситуации в исследуемом районе; области распространения пожаров, эпидемий; прогноза погоды без составления сложных систем уравнений.

УДК 681.883.67:681.327.22

Д.И. Панов, Д.В. Амнинов

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТА ПО РАЗЛИЧНЫМ РАКУРСАМ

Более чем 85 % информации человек получает с помощью органов зрения: приобретает возможность ориентироваться в пространстве, распознавать образы и анализировать приходящую графическую информацию. В связи с этим можно сказать, что обработка графической информации (в электронных системах) является одной из самых важных и сложных задач. Анализ графической информации электронно-вычислительными системами используется во многих областях деятельности человека. Например, распознавание объектов и образов широко используется в космических технологиях, медицинской технике, робототехнике и т.д. Наиболее подробно я бы хотел остановиться на гидроакустике. Распознание объекта в водной среде с помощью гидроакустической антенны может применяться как в военных целях (например, для детального анализа целей противника), так и в мирных - исследование дна, обнаружение косяков рыб и т.д. Чтобы получить более подробное представление объекта и более точно построить его модель, необходимо получить гидроакустические данные, характеризующие объект с разных ракурсов. Это данные, поступающие от гидроакустической антенны, которые представляют собой набор точек объекта, с указанием пеленга на каждую точку и дистанции до неё. На каждом ракурсе мы можем обнаружить только те элементы объекта, которые были видны при определенном угле лоци-рования. Может возникнуть вопрос, как на фоне дна или других объектов выделить объект, нужный нам. Для этого существует много способов выделения объекта. Основной из них заключается в следующем. Гидроакустический сигнал в зависимости от материала поверхностей отражается от них с разной частотой, и на их разности выделяют границу исследуемого объекта. В общем случае процесс распознавания объекта с помощью электронных средств будет иметь следующий вид.