|
МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЛОБАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ. НЕЛИНЕЙНАЯ ДИНАМИКА И ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ
Моделирование осциллирующей популяционной динамики гидробионтов в системе «ресурс-потребитель» с помощью клеточных автоматов
А. Ю. Переварюха Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН
Аннотация:
Тема. Статья посвящена моделированию специфического биологического нелокального взаимодействия видаресурса и его потребителя при значимой роли нескольких временных факторов. Метод. Для представления динамики резких изменений численности популяций в модели разработан новый алгоритм изменения состояния клеточных автоматов с окрестностью Мура. Принято троичное множество состояний клеток. Игровое поле выбрано в форме квадратной решетки. Новизной алгоритма является включение разнородных форм запаздывания в модель распространения группы красных клеток среди зеленых. Правила игры предусматривают несколько конкурирующих между собой параметров времени при формировании популяции потребителя и учитывают задержку восстановления израсходованных ресурсов. Результаты. В системе получены осциллирующие режимы двух типов клеток, где более важным параметром оказывается время восстановления вида-ресурса, чем репродуктивная активность их потребителя. В сценарии распространения исходной группы красных клеток в виде инвазионного фронта колебания потребителя и ресурса в итоге синхронизируются. Практическая значимость. Модель может описывать особенности пространственно неоднородного инвазионного процесса, когда после вспышки вселенец более не способен образовывать крупные скопления. Динамика модели с медленно синхронизирующимися колебаниями наблюдалась для опасного вселенца - гребневика Mnemiopsis leidyi и его конкурента - медузы Aurelia aurita как переходный режим после инвазии гребневика в Черное море. Появление в модели фронта распространения инвазии подтверждается последними экспериментами с генномодифицированным вирусом в клеточной культуре.
Ключевые слова:
временные параметры в моделях, критические сценарии популяционной динамики, механизмы регуляции процессов, клеточные автоматы, алгоритмы с запаздыванием, синхронизированные циклы, модели инвазий в водные экосистемы.
Поступила в редакцию: 19.06.2019
Образец цитирования:
А. Ю. Переварюха, “Моделирование осциллирующей популяционной динамики гидробионтов в системе «ресурс-потребитель» с помощью клеточных автоматов”, Известия вузов. ПНД, 28:1 (2020), 62–76
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/ivp356 https://www.mathnet.ru/rus/ivp/v28/i1/p62
|
|