Хаос и порядок
Михаил Иванович, давай рассмотрим гипотетический водоем с точки зрения теории хаоса, только серьезно.
Вначале граничные условия:
1) В первую очередь это конечно же рельеф местности. Заметь, не только рельеф дна водоема, карта его глубин, а и соответствие рельефа дна водоема, рельефу окружающего водоем берега.
2) Качество воды, откуда и куда она течет, что в ней растворено, какая у нее температура, что в ней живет, а что дохнет, вянет, гниет, погибает.
3) Прибрежная растительность, береговая растительность, растительность зоны прилив-отлив, растительность от береговой линии до самой нижней точки водоема.
4) Затопленные объекты, как искусственно возникшая основа для роста и размножения колоний растительности, моллюсков, креветок, ракообразных, животных, рыб, насекомых, микроорганизмов, грибов.
5) Колонии растительности, моллюсков, креветок, ракообразных, животных, рыб, насекомых, микроорганизмов, грибов, как пищевая цепочка субъектов установившегося равновесного состояния биоценоза рассматриваемого водоема.
6) Видовой состав животных, насекомых, пресмыкающихся, птиц, заселяющих берега и окрестности рассматриваемого нами водоема.
7) Видовой состав рыб, заселяющих данный водоем.
Данная модель будет очень неточная и примитивная, но она будет максимально приближена к действительному водоему, что даст нам некоторое соответствие.
Итак, начнем.
1) Что нам говорят анализ глубин и прибрежного рельефа водоема. Накладывая на эту информацию климатическую карту местности, в которой расположен наш водоем, мы знаем время чередования времен года в водах этого водоема; предполагаемое количество солярного тепла, получаемого водоемом; с учетом графика температур воздуха и направления ветра (за последние 10 лет), можем предположить температуру воды в данном водоеме в интересующий нас период времени. Можем даже получить карту распределения температуры в толще воды данного водоема со статистической точностью, теоретически, с точностью до ±0,5%.
2) Что нам дает анализ качества воды, знание направления откуда и куда она течет, что в ней растворено, какая у нее температура, что в ней живет, а что дохнет, вянет, гниет, погибает? Конечно же математическую модель динамики изменения химического состояния воды нашего водоема в зависимости от годового цикла.
Если быть точным, то проанализировав пункт 1 и пункт 2 мы уже получили некую математическую модель характеризующую динамику изменения температуры воды, ее химического состава, ее следующих характеристик: жесткости, содержания в ней растворенных газов и солей, изменения водородного показателя воды водоема для данного водоема, в зависимости от годового цикла, с заданной нам точностью.
3) Анализ прибрежной растительности, береговой растительности, растительности зоны прилив-отлив, растительности от береговой линии до самой нижней точки водоема, дадут нам карту распределения качества иловых отложений данного водоема, карту расположения торфа и сапропеля, которая может нам позволить оценить водородный показатель поверхности донных отложений данного водоема. С учетом того. Что мы составляем данную зависимость в непосредственной связи с годовым циклом, мы получим явно выраженные зоны скопления и гниения донных отложений, предположительное качество таких отложений, понятно, что все это мы получим с заданной нами точностью.
Рассматривая каждый вид растительности как некую самостоятельную популяцию или группу, то есть гомеостаз, мы получим карту скопления в водоеме определенных растений, микроорганизмов и мелких животных, которая может дать нам очень интересную картину существования конкретно определенных зон скопления корма интересующей нас рыбы в привязке к годовому циклу жизни нашего водоема.
Хаос будем моделировать используя генератор случайных чисел, моделируя разброс случайных растений одного вида от мест их группового произрастания.
4) Рассматривая затопленные объекты (пни, коряги, баржи, водные велосипеды, сваи мостов, опоры понтонов, прочее), как искусственно возникшая основа для роста и размножения колоний растительности, моллюсков, креветок, ракообразных, животных, рыб, насекомых, микроорганизмов, грибов. Каждую отдельную группу живых организмов будим рассматривать как гомеостаз, моделируя хаос (разброс) с использованием генератора случайных чисел.
С учетом знания годовых жизненных циклов каждого вида рассматриваемых живых объектов, получим математическую модель случайного поведения каждого рассмотренного нами вида живых объектов, населяющих наш водоем, с привязкой к годовому циклу, с заданной нами точностью.
5) Рассматривая колонии растительности, моллюсков, креветок, ракообразных, животных, рыб, насекомых, микроорганизмов, грибов, как пищевая цепочка субъектов установившегося равновесного состояния биоценоза рассматриваемого водоема, мы получим карту годового движения и распределения в толще воды всех групп живых объектов, входящих в пищевую цепочку интересующей нас рыбы.
Использование генератора случайных чисел, позволит нам с заданной точностью смоделировать хаотическое поведение каждой группы живых организмов.
6) Накладывая на полученную модель видовой состав животных, насекомых, пресмыкающихся, птиц, заселяющих берега и окрестности рассматриваемого нами водоема, мы получим карту миграций и места наиболее вероятного внесения в воду водоема фекалий и трупов рассматриваемых животных, с привязкой к годовому циклу и с заданной нами точностью.
7) Рассматривая как гомеостаз каждого вида рыб, заселяющих данный водоем, с учетом их ориентировочной численности, мы получим карту распределения и миграции каждого вида рыб с привязкой к годовому циклу нашего водоема, с заданной нами точностью.
Хаотическое отклонение некоторой части каждого гомеостаза будем моделировать при помощи генератора случайных чисел. Количественный состав стай и места их возможного расположения, берем из знания динамики жизненного цикла развития каждого отдельного вида.
И так, модель годового жизненного цикла биоценоза нашего водоема получена. Она соответствует действительности с заданной нами точностью и полностью соответствует средним показателям статистики для данного водоема.
Теперь нам нужен день начала наших соревнований (первый день нашей предполагаемой сессии). Зная среднюю динамику изменения граничных условий в эти дни выбранного нами времени года, вводим в нашу модель поведение всех рассмотренных выше видов гомеостаза в зависимости от суточного цикла (циркадного цикла).
Полученный нами результат позволяет нам с заданной точностью предположить не только присутствии рыбы в какой-то конкретной точке водоема, а и миграцию рыбы в толще воды водоема, миграцию скопления рыб и их предположительное место нахождения, их предположительное количество в каждой части нашего водоема.
В результате мы можем предположить не только места скопления рыбы, но и примерный маршрут движения стай рыб в зависимости от ветровой нагрузки на водоем в дни соревнований или сессии, кроме этого глубину нахождения нужной нам рыбы, ее пищевой рацион.
Работа сложная, но интересная. Интереснее всего то, что реальное время миграции карпа (полученное по результатом соревнований), например, для Медвежки, совпало с рассчитанным временем появления рыбы в секторе, совпало с точностью до 10 минут. Для Желтого точность составила 3 минуты. По Прилбычам модель построена, но проверить ее не удасться.
Вот тебе и теория поведения упорядоченного хаоса, подтверждающая предположение, что в любом кажущемся хаосе больше порядка, чем в искусственно управляемом движении.
Если вы не знаете, что именно вы делаете, делайте это аккуратно. /Ю.А.Золотов/
Ответить с цитированием
Сообщение от makh67
