Menu

Home

Alexey Arkhipenko


Программа работает в среде MS DOS (используйте DosBox с русификатором russian.txt).
Если работает очень медленно или зависает, откройте параметры (F4) и измените Delay на 1. Также, можете дополнительно изменять количество циклов DosBox (Ctrl+F11 / Ctrl+F12).

Cодержание справки:
1. Управление программой
2. Структура файлов экосистем
3. Уравнения и модели
4. Замечание об ошибках
5. Источники

  1. Управление программой:

    В режиме выбора и редактирования экосистемы:
    F1 - Вызов этой справки
    F4 - Редактирование параметров выбранной экосистемы или смена
    описания папки
    F5 - копирование выбранной экосистемы
    F6 - перемещение выбранной экосистемы
    F7 - создание новой папки
    Ins - создание новой экосистемы
    Del - удаление папки/экосистемы
    BkSp - возврат в предыдущую папку
    Enter - переход в режим моделирования и создание графика числен-
    ностей для выбранной экосистемы

    В режиме моделирования экосистемы:
    Esc - Возврат в режим выбора и редактирования
    Enter - Продолжение моделирования с начала экрана
    P - Приостановка моделирования
    Tab - Включение / выключение вывода параметров моделируемой
    экосистемы.
    При нажатии любой клавиши кроме Enter и P моделирование начина-
    ется с начала (с начальных параметров)

  2. Программа содержит несколько уравнений моделирования популяций. В файлах
    экосистем номер экосистемы является самым первым параметром (Tip).
    В поставляемых экосистемах после заголовка следуют уравнения дан-
    ного Tip'a. Если вы создаете свой файл, то нужно следовать следу-
    ющим правилам:
    1. Последовательность параметров должна быть всегда определен-
    ной: Tip, время (T1 и T2), максимальная отображаемая числен-
    ность (MaxY), начальные количества каждой популяции (No1,
    No2,..), специальные параметры экосистемы. К специальным па-
    раметрам (также в определенной последовательности) относят-
    ся коэффициенты, подставляемые в уравнения динамик популя-
    ций.
    2. Название перед каждым параметром необязательно, но перед каж-
    дым должен стоять знак равенства иначе данная строка рассмат-
    ривается как комментарий.
    3. Комментарии (в том числе пустые строки) можно вводить с любом
    месте файла, начиная с новой строки. Если вы хотите ввести
    комментарий, содержащий знак равенства (уравнение), то нач-
    ните строку со знака ">".

  3. Каждому Tip'у соответствует определенный набор уравнений динамики числен-
    ностей популяций экосистемы, количество популяций и параметров:
    1. Модель Мальтуза. Элементарная модель экспоненциального неог-
    раниченного роста одной популяции.
    Популяции: 1
    Уравнения: dN=kN
    Параметры: k
    Пример: 1\MALT
    2. Модель с учетом конкуренции за пищевой ресурс (1 типа). Поз-
    воляет моделировать два типа экосистем: вымирающие при недо-
    статочном размножении и стабилизирующиеся. R - среднее коли-
    чество потомков, родившихся от одной особи, k - коэффициент
    шага моделирования.
    Популяции: 1
    Уравнения: dN=N
    (RExp(-N)-1)/k
    Параметры: R, k
    Примеры: 1\COMP1*
    3. Модель существования двух видов без учета конкуренции за пи-
    щевой ресурс (на основе предыдущей). Коэффициенты а и b отве-
    чают за характер и силу влияния видов друг на друга. Напри-
    мер, a=-0.02 и b=0.001 описывает систему "хищник-жертва",
    причем жертвой является первый вид.
    Популяции: 2
    Уравнения: dN1=k1
    N1+aN1N2
    dN2=k2N2+bN1N2
    Параметры: k1, a, k2, b
    Примеры: 2\HZ\SIMPLE*
    4. Модель существования двух видов с учетом внутривидовой конку-
    ренции за ресурс (1 тип). На основе модели N 2.
    Популяции: 2
    Уравнения: dN1=N1
    (R1Exp(-N)-1)/k1+aN1N2
    dN2=N2
    (R2Exp(-N)-1)/k2+bN1N2
    Параметры: R1, k1, a, R2, k2, b
    Примеры: 2\HZ\COMP1*
    5. Модель существования двух видов с учетом внутривидовой конку-
    ренции за ресурс (2 тип). На основе модел N 3. При моделиро-
    вании экосистемы "хищник-жертва" при отрицательном собствен-
    ном приросте хищника (k), т. е. хищник погибает без жертвы,
    можно не учитывать ресурс для хищника (0), поскольку он уже
    фактически введен в виде жертвы. (см. также модель N 8)
    Популяции: 2
    Уравнения: dN1=k1
    N1+aN1N2+r1N1^2
    dN2=k2
    N2+bN1N2+r2N2^2
    Параметры: k1, a, r1, k2, b, r2
    Примеры: 2\HZ\COMP2*
    2\COMP*
    6. Модель существования трех видов без учета внутривидовой конку-
    ренции за ресурс. На основе модели N 3. Добавлено еще несколь-
    ко параметров взаимодействия, чтобы охватить все 6 связей, ко-
    торые могут существовать между 3 видами.
    Популяции: 3
    Уравнения: dN1=k1
    N1+a1N1N2+b1N1N3
    dN2=k2N2+a2N1N2+b2N2N3
    dN3=k3
    N3+a3N1N3+b3N2N3
    Параметры: k1, a1, b1, k2, a2, b2, k3, a3, b3
    Примеры: 3\HZ\SIMPLE1*
    3\HZ\SIMPLE2*
    7. Модель существования трех видов с учетом внутривидовой кон-
    куренции за ресурс. На основе моделей NN 5 и 6.
    Популяции: 3
    Уравнения: dN1=k1N1+a1N1N2+b1N1N3+r1N1N1
    dN2=k2
    N2+a2N1N2+b2N2N3+r2N2N2
    dN3=k3N3+a3N1N3+b3N2N3+r3N3N3
    Параметры: k1, a1, b1, r1, k2, a2, b2, r2,
    k3, a3, b3, r3
    Примеры: 3\HZ\COMP1*
    3\HZ\COMP2*
    3\COMMEN*
    8. Модель существования одного вида с учетом внутривидовой кон-
    куренции за ресурс (2 типа). Ресурсный коэффициент должен
    обязательно быть ниже нуля. Чем он больше по модулю, тем ни-
    же будет численность вида в стационарном состоянии.
    Популяции: 1
    Уравнения: dN=k
    N+rN^2
    Параметры: k, r
    Примеры: 1\COMP2*
    9. Модель малых отклонений от числа инфицированных и восприимчи-
    вых к инфекции организмов популяции. g определяет смертность
    в популяции. R определяет заразность заболевания. Фактически
    за все время болезни возбудитель передается от одного инфици-
    рованного в среднем R членам. b характеризует выздоровление
    инфицированных членов. w - отклонение от числа инфицированных
    в стационарном состоянии, v - отклонение от числа восприимчи-
    вых в стационарном состоянии. На основе модели N 10.
    Популяции: 1 (2)
    Уравнения: dw=g
    (R-1)v
    dv=-g
    Rv-bw
    Параметры: g, R, b
    Примеры: EPIDEMY\SIMPLE\DELTA*
    10. Модель распростронения заболевания в некоторой популяции.
    Сделаны следующие допущения: иммунитет пожизненный, числен-
    ность популяции в сумме не меняется, популяции паразита и
    хозяина однородны, вероятность смерти индивида не зависит от
    возраста, вероятность выздоровления и передачи инфикции не за-
    висит от времени. Кроме того, допущено, что при малой дли-
    тельности заболевания инфицированные члены популяции не уми-
    рают. При моделировании строятся 3 графика численностей инфи-
    цированных, восприимчивых и невосприимчивых членов популяции
    хозяина. a характеризует заражение восприимчивых членов,
    b - выздоровление инфицированных (и их переход в невосприим-
    чивых), g - смертность членов. I - численность инфицированных
    членов, S - численность восприимчивых членов. См. также
    модель N 9.
    Популяции: 1 (3)
    Уравнения: dI=aIS-bI
    dS=-a
    SI+g(1-S)
    Параметры: a, b, g
    Примеры: EPIDEMY\SIMPLE*
    11. Модель, аналогичная модели N 10, но также учитывающая периоди-
    чески меняющуюся вероятность передачи инфикции. На экран вы-
    водится только численность инфецированных членов популяции.
    Популяции: 1 (2)
    Уравнения: dI=aIS-bI
    dS=-a
    SI+g(1-S)
    a=Ao+ASin(wT+f)
    Параметры: Ao, A, w, f, b, g
    Примеры: EPIDEMY\PERIOD*
    12. Модель заболеваемости инфекцией. Построена на основе модели
    N 11, но на экран выводится не численность инфицированных чле-
    нов популяции, а число заболевших за единицу времени (в виде
    доли от общего числа организмов в популяции), т.е. aNiNs
    Популяции: 1 (3)
    Уравнения: dI=aIS-bI
    dS=-a
    SI+g(1-S)
    a=Ao+ASin(wT+f)
    Параметры: Ao, A, w, f, b, g
    Примеры: EPIDEMY\ZARAZH*

  4. В программе использована специальная многоуровневая система контроля
    ошибок. Поэтому практически ничто не может самопроизвольно завер-
    шить программу без желания пользователя. Если в модель были введе-
    ны неестественные коэффициенты, то результат может выйти за пределы
    (0.5e4932). В этом случает программа выдаст звуковой сигнал и оста-
    новит моделирование, поскольку никаких разумных результатов все равно
    уже нельзя будет получить, исходя из данных параметров. После нажа-
    тия клавиши программа вернется в меню и выдаст сообщение об ошибке,
    предлагая пользователю продолжить работу. Отказываться от продолже-
    ния работы имеет смысл только в том случае, если программа цикличес-
    ки выдает данную ошибку уже несколько раз и не продолжает работу. Та-
    кое в принципе возможно только в случае грубых физических повреждений
    компьютера или изменений программы в результате занесения вируса или
    попыток изменения кода. Если программа обнаружит заражение вирусом,
    она попытается излечить себя с разрешения пользователя, если это ока-
    жется возможным.

  5. При составлении программы многие уравнения были заимствованы из следую-
    щих источников:
    1. А.Н.Герасимов, "Математические модели в биологии, экологии и
    медицине. Москва, МИФИ, 1998
    (Модель NN 1, 2, 3, 4, 9, 10, 11, 12)
    2. А.О.Рувинский, Л.В.Высоцкая, С.М.Глаголев и др., "Общая биоло-
    гия". Москва, "Просвещение", 1993
    (Модель N 5)

Со всеми вопросами и предложениями просьба обращаться:
e-mail: rualark@gmail.com

                                               Архипенко Алексей
                                               Москва
                                               1999

Project Members: