zhChinese    enEnglish
  ПМ-ПУ  » Образование  » Программы курсов  » Дисциплины специализаций » Математическое моделирование процессов в экологических...

Математическое моделирование процессов в экологических и медико-биологических системах

Специальный курс

Лектор: к.ф.-м.н., доц. Семко А.Н.

Часть I. Экологические проблемы и охрана окружающей среды.

Экологические понятия и законы. Проблемы, изучаемые экологией. Внешняя среда и ее описание. Экологические законы. Понятие экофактора. Принципы действия экофактора. Классификация экофакторов.

Экосистема. Концепция экосистемы. Гомеостаз экосистемы. Поток энергии в экосистеме. Биогеохимические циклы. Трофическая структура экосистемы. Блочная модель круговорота. Природа и человек - системный подход. Общие понятия. Свойства сложных систем. Системные законы макроэкологии. Причинные связи и системное поведение. Система "Человек - Биосфера".

Распределенные экологические системы. Моделирование многовидовых экосистем. Физические модели экосистем. Имитационные модели экосистем. Теоретико-правовые модели охраны окружающей среды. Иерархические системы управления развитием. Многокритериальные оптимизационные системы. Эволюционные игры. Развитие экосистемы. Понятие климакса.

Часть II. Синтез математических моделей биологических и медицинских систем.

Биологическая и медицинская кибернетика. Об адекватном математическом описании систем. Сравнительная характеристика математических моделей.

Методы предварительной обработки больших информационных потоков. Синтез математических моделей одномерных систем. Синтез линейных и нелинейных математических моделей многомерных систем. Автоматический синтез наилучшей математической модели многомерных систем.

Синтез динамической модели одномерной системы. Синтез динамических моделей сложных многомерных систем. Синтез параметров динамической модели.

Модели биологических и медицинских систем. Моделирование эпидемического процесса. Моделирование женской стопы. Модель системы хищник-жертва (или паразит -хозяин). Система управления уровнем сахара в крови. Синтез модели возбуждения нервной ткани на основе закона сохранения энергии. Синтез математической модели простой вероятностной биосистемы. Решение задач диагностики. Анализ информационных потоков в системе медицинского обслуживания. Синтез системы медицинского обслуживания.

Литература

  1. Кадыров Х.К., Антомонов Ю.Г. Синтез математических моделей биологических и медицинских систем.- Киев: Наукова думка, 1974.- 223 с.
  2. Беллман Ричард. Математические методы в медицине / Пер. с англ. А.Л.Лисаченкова, И.Л.Шалькова; под ред. Белых.- М.: Мир, 1987.- 200 с.
  3. Славин М.Б. Методы системного анализа в медицинских исследованиях.- М.: Медицина, 1989.- 302 с.
  4. Алексеев В.В. и др. Физическое и математическое моделирование экосистем.- СПб.: Гидрометеоиздат, 1992.- 366 с.
  5. Моисеев Н.Н. Модели экологии и эволюции.- М.: Знание, 1983.- 64 с.
  6. Петросян П.Л., Захаров, В.В. Математические модели в экологии.- СПб.: Изд-во СПбГУ, 1997.- 254 с.
  7. Бродский Л.К. Краткий курс общей экологии: Учеб. пособие.- СПб.: DEAH+ADUA, 1996.- 163 с.
  8. Джефферс Дж. Введение в системный анализ: Применение в экологии / Пер. с англ. Д.O.Пагофета; Под ред. Ю.М.Свирежева.- М.: Мир, 1981.- 252 с.