Базовые модели автоматизированной системы управления процессами в потоках со стоячей уединенной волной биологических популяций
Свирежев Ю. М. О математических моделях биологических сообществ и связанных с ними задач управления и оптимизации / Математическое109моделирование в биологии. Под ред. A.M. Молчанова. М. Наука, 1975. — С. 3052. Жаботинский A.M. Концентрационные колебания. М.: Наука, 1974. — 178с. 22: Жаботинский A.M., Заикин А. Н. Явления образования концентрационных автоволн // Открытия в СССР, ЦНИИПИ. — М… Читать ещё >
Содержание
- Заключение
- При разработке автоматизированной системы управления уединенной волны биологической популяции решены следующие задачи и получены следующие результаты
- Разработаны базовые модели автоматизированной системы управления уединенной волной биологических популяций одноклеточных организмов, многоклеточных организмов, а также биоценоза
2. Построены алгоритмы расчета уединенной волны одноклеточных организмов при учете их размножения и смерти. Исследованы условия существования стационарной уединенной волны одноклеточных организмов, зависимость характерных особенностей этой волны от концентрации ресурса, эффективных времен жизни и размножения одноклеточных организмов. Показано, что множество решений с минимальной скоростью уединенной популяционной волны характеризуются режимом обострения и в связи с этим в существенной своей части физически не реализуются. Численно определена область существования уединенной волны одноклеточных организмов в плоскости управляющих параметров с координатами начальная концентрация ресурса -отношение эффективных времен процесса. Показано, что область существования уединенной волны популяции ограничено линией, отвечающей полному «выеданию» ресурса уединенной волной популяции, и линией, отвечающей минимальной скорости уединенной волны. Причем достижение линии минимальной скорости сопровождается обострением солитона и в связи с этим, множество решений в этой областюпрактического значения не имеют.
3. Построены алгоритмы расчета уединенной волны многоклеточных организмов. Исследованы условия существования уединенной попул:-:циошюй волны многоклеточных животных организмов, двигающейся ж.. содержащему неразмножающийся ресурс (неподвижный или двигающийся).
Численно исследована область существования уединенной волны и показано, что область существования уединенной волны популяции многоклеточных животных организмов ограничена двумя линиями, одна из которых отвечает полному «выеданию» ресурса уединенной волной популяции, а вторая линия отвечает минимальной скорости уединенной волны. Показано, что состояния с минимальными значениями скорости недостижимы ввиду наступления режима обострения солитона. Приведен алгоритм расчета уединенной волны популяции с учетом зависимости характерного времени жизни особей популяции от наличия питания и влияния концентрации ресурса на скорость его изменения.
4. Построены алгоритмы расчета уединенной волны, распространяющейся по пространству, на котором одновременно находятся несколько взаимодействующих популяций (волна биоценоза): популяция, размножающаяся половым путем и питающаяся популяцией, размножающейся не половым путем, при этом обе популяции питаются неразмножающимся ресурсом. Исследованы условия существования уединенной популяционной волны биоценоза. Численные исследования обнаружили обширную область существования уединенной волны биоценоза в пространстве управляющих параметров. Существенно, что уединенные волны (солитоны) как первой, так и второй популяции, в результате их взаимодействия, движутся с одной скоростью, обеспечивая их устойчивое существования.
5. С формулированы принципы управления уединенными волнами биологических популяций, которые сами являются самоорганизующимися биологическими системами.
6. Определены основные принципы построение АСУ НИОКР для управлени биологическим реактором, накопления ?1 анализа экспериментальных данных.
Базовые модели автоматизированной системы управления процессами в потоках со стоячей уединенной волной биологических популяций (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
1. Автоматизированные системы научных исследований / Под. ред. Г. К. Круга. -М.: МЭИ, 1981. — 123с.
2. Аладьев В. З., Шишаков М. Л.
Введение
в среду пакета Mathematica 2.2. M.: Инф.-изд. дом «Филинъ», 1997. — 368с.
3. Бабский В. Г. Явления самоорганизации у бактерий на клеточном и популяционных уровнях // Нелинейные волны. Динамика и эволюция. М.: Наука, 1989.-С. 299−303.
4. Базыкин А. Д. Роль математики в изучении динамики и структуры популяций/ Системные принципы и этологические подходы в изучении популяций, — Пущино: НЦБИ АН СССР, 1984. С. 16−23.
5. Бахвалов Н. С. Численные методы. М.: Наука, 1975. — 631с.
6. Березовская Ф. С., Хлебопрос Р. Г. Роль миграции в динамике лесных насекомых / Исследования по математической биологии. Пущино, 1996. — С. 61−70.
7. Вавилин В. А., Васильев В. Б. Математическое моделирование процессов биологической очистки сточных вод активным илом. М.: Наука, 1979. — 119с.
8. Вавилин В. А. Время оборота биомассы и деструкция органического вещества в системах биологической очистки. М.: Наука, 1986, — 144с.
9. Вавилин В. А., Васильев В. Б., Рыжов C.B. Моделирование деструкции органического вещества сообществом микроорганизмов. М.: Наука, 1993. -208с.
10. Варфоломеев С. Д., Калюжный C.B. Биотехнология: Кинетические основы микробиологических процессов. М.: Высшая школа, 1990. — 296с.
11. Васильев В. А., Романовский Ю. М., Яхно В. Г. Автоволновые процессы. М: Наука, 1987. — 240с.105.
12. Вечернин В. В., Ковалев O.B. Новая математическая модель уединенной волны для описания популяционной волны // Биофизика. 1988. — № 33. — С. 653−658.
13. Вентцель Е. С. Теория вероятностей. М.: Гос.изд.физ.-мат.лит., 1962. -564с.
14. Давыдов A.C. Солитоны в молекулярных системах. Киев: Наукова думка, 1984. -288с.
15. Динамика численности лесных насекомых / Исаев A.C., Хлебопрос Р. Г., Недорезов JI.B., Кондаков Ю. П., Киселев В. В. Новосибирск: Наука, 1984. -224с.
16. Евилевич М. А., Брагинский JI.H. Оптимизация биохимической очистки сточных вод. Л.: Стройиздат, 1979. — 160с.
17. Ермаков С. М., Михайлов Г. А. Статистическое моделирование. М.: Наука, 1982. -296с.
18. Иваницкий Г. Р., Кринский В. И. Автоволновые процессы: общие закономерности биологических, химических и физиологических активных сред. -Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1982. Юс.
19. Иваницкий Г. Р., Медвидинский А. Б., Цыганов М. А. От беспорядка к упорядоченности на примере движения микроорганизмов // УФН, 1991. — Т. 161,-№ 4.-С. 13−71.
20. Иванов H.H. Уединенные волны в теории популяций И Изв. АН СССР. Сер. биологическая, 1984. № 5. — С.656−663.
21. Жаботинский A.M. Концентрационные колебания. М.: Наука, 1974. — 178с. 22: Жаботинский A.M., Заикин А. Н. Явления образования концентрационных автоволн // Открытия в СССР, ЦНИИПИ. — М.: Наука, 1977. — С. 26−28.
22. Ждан-Пушкина С. М. Основы роста культур микроорганизмов. Л.:ЛГУ,. 983. 1:88с.
23. Жижин I .В. Качественное исследование одномерных стационарных течений. Дис.кан. физ-мат.наук: 01.053, Л., 1972. 72с.106.
24. Жижин Г. В. Структура волны фронтальной полимеризации // ДАН СССР, 1982. Т. .263. — № 6. — С. 1399−1402.
25. Жижин Г. В. Автоволновые процессы рапределения химических реакций в дисперсных средах // ПМТФ, 1988. № 6. — С. 35−43.
26. Жижин Г. В. Макрокинетика в реакторах фронтальной полимеризации. С.-Пб: Политехника, 1992. — 128с.
27. Жижин Г. В. Способ полимеризации. Патент РФ № 2 044 746 (БИ № 27, 1995 г.).
28. Жижин Г. В. Математические модели волн радикальной полимеризации. -С.-Пб: СЗПИ, 1997. 152с.
29. Жижин Г. В. Стационарные волны обратимой радикальной полимеризации // Хим. физика, 1997. Т. 16. — № 3. — С. 114−123.
30. Жижин Г. В., Ларина Т. Н. Стоячие волны газовых химических реакций в пористых инертных средах // ФГВ, 1984. № 4. — С. 11−20.
31. Жижин Г. В., Порицкая И. Я. Саморегулируемые волны экзотермических реакций п-ого порядка в конденсированных средах // ФГВ, 1994. № 6. — С. 6168.
32. Жижин Г. В. Синергетика потоков. С.-Пб:СЗПИ, 2000. — 350с.
33. Жижин Г. И., Большакова H.H. К вопросу об автоматизированной систем управления уединенной волной биологической популяции / СЗПИ. СПб., 2000. 16 с. — Библиогр.: 18 назв. — Деп. в ВИНИТИ 25.04.00, №.1186-В00.
34. Жижин Г. И., Большакова H.H. Метод полубесконечной зоны реакци определения скорости и структуры уединенных волн биологических популяций, Сборник «Математические методы в технике и технологиях». 2000. — С. 76−78.
35. Жижин Г. И., Большакова H.H. Математическая модель уединенной волш биоценоза // Сборник «Математические методы в технике и технологиях». 2000. — С 150−152.
36. Жимерин Д. Г., Мясников В. А. Автоматизированные и автоматические системы управления. -М.: Энергия, 1975. 680с.107.
37. Зельдович Я. Б. Теория горения и детонации газов. -М., Л.: из-во. АН СССР, 1944. 71с.
38. Кезлинг Г. Б., Евдокимов В. В., Федоров C.JI. Эффективность и качество АСУ. Л.: Лениздат, 1979. — 216с.
39. Кернер Б. С., Осипов В. В. Автосолитоны: локализованные сильнонеравновесные области в однородных диссипативных системах. М.: Наука, 1991.-200с.
40. Ковалев О. В., Вечернин В. В. Описание нового волнового процесса в популяциях на примере интродукции и расселения амброзиевого листоеда Zygogramma suturalis F. (Coleoptera, Chrysomelidae) // Энтомологическое обозрение, 1986. Т. 65. — № 1. — С.21−38.
41. Ковалев О. В., Вечернин В. В. Описание уединенной популяционной волны интродуцируемых насекомых //ДАН СССР, 1986. № 291. — С. 491−496.
42. Ковалев О. В., Вечернин В. В. Обнаружение и описание явления образования уединенной популяционной волны интродуцированных насекомых: Теоретические основы биолог, борьбы с амброзией. Л.: Наука, 1989. — С. 105v120.
43. Колмогоров А. Н., Петровский И .Г., Пискунов Н. С. Исследование уравнения диффузии, соединенной с возрастанием количества вещества, и его применение к одной биологической проблеме // Бюл.МГУ. Серия А. Матем. и мех., 1937. -Т. 1. Вып. 6.-С. 1−26.
44. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инжинеров. М.: Наука, 1970. — 720с.
45. Кринский В. И., Жаботинский А. М. Автоволновые структуры и перспективы их исследования /Автоволновые процессы в системах с диффузией. Горький:1. ИПФ АН СССР. 1981, — 286с.
46. Кринский В. П., Михайлов А. С. Автоволны. М.:Знание, 1984 — 64с.
47. Крылов В. И. Бобков В.В., Монастыриыи П. И. Вычислительные методы. Т. 1−2. М.: Наука, 1976. — 303с.108.
48. Мамиконов AT. Основы построения АСУ. -М.: Высш.шк., 1981. 248с.
49. Мамиконов А. Г., Цвиркун А. Д., Кульба В. В. Автоматизация проектирования АСУ М.: Энергоиздат, 1981. — 328с.
50. Маркман Г. С., Домбровский Ю. А. Возникговение автоколебаний враспределенной среде с множественными равновесиями // Биофизика, 1983. Т. 4,-№ 4.-С. 682−685.
51. Математическая теория горения и взрыва / Зельдович Я. Б., Баренблатт Г. И., Либрович В. Б., Махвиладзе Г. М. М.: Наука, 1980. — 478с.
52. Новожилов Б. В. Скорость распространения фронта экзотермической реакции в конденсированной фазе // ДАН СССР, 1961. Т. 441. — № 1. — С. 151 153.
53. Николис Г., И.Пригожин. Самоорганизация в неравновесных системах. -М.:Мир, 1979.-512с.
54. Обнаружение нового класса автоволновых процессов и исследование их роли в нарушении устойчивости распределения возбудимых систем / Иваницкий Г. Р., Заикин А. Н., Жаботинский А. М., Кринский В.И.-ПущиноЮНТИ НЦБИ АН СССР, 1979. 35с.
55. Перт С.Дж. Основы культивирования микроорганизмов и клеток. М.: Мир, 1978 336с.
56. Позмогова И. Н. Культивирование микроорганизмов в переменных условиях. М.: Наука, 1983. 104с.
57. Режимы с обострением в задачах для квазилинейных параболических уравнений / Самарский A.A., Галактионов В. А., Курдюмов С. П., Михайлов А. П. М.:Наука, 1987. — 477с.
58. Самоочищение и биоиндикация загрязненных вод. М.: Наука, 1980. — 277с. 60. Свирежев Ю. М. Нелинейные волны, диссипативные структуры и катастрофы в экологии. — МлНаука, 1987. — 366с.
59. Свирежев Ю. М. О математических моделях биологических сообществ и связанных с ними задач управления и оптимизации / Математическое109моделирование в биологии. Под ред. A.M. Молчанова. М. Наука, 1975. — С. 3052.
60. Справочник проектировщика систем автоматизации управления производством. М.: Машиностроение, 1971. — 423с.
61. Теория автоматического регулирования /Под ред. Солодовникова В. В. Т. 3. Теория нестационарных нелинейных и самонастраивающихся систем автоматического регулирования. — Часть II. — М.: Машиностроение, 1969. — 367с.
62. Теория и практика неприрывного культивирования микроорганизмов. М.: Наука, 1980. -220с.
63. Теория систем и биология. М.: Мир, 1971. — 128с.
64. Уатт К. Экология и управление природными ресурсам:. Количественный подход. М.: Мир, 1971. — 463с.
65. Цыганов М. А., Крестьева И. Б., Медвинский А. Б. Иваницкий Г. Р. Новый режим взаимодействия бактериальных популяционных волн // Докл. РАН, 1993. -Т. 333.-№ 1.-С. 532−535.
66. Юдин И. Д., Константинов Л. Б., Белинцев Б. Н. Возникновение автоволновых режимов при агрегации Distyostelium discoideum // Биофизика, 1985.-Т. 30. -№ 2. -С. 341−346.
67. Adler J., Dahl М. Method for measuring the motility of bacteria and comparing random and nonrandom motility /'/J. Gen. Microbiol., 1967. V. 46. — P. 161−173.
68. Zhizhin G.V., Bolshakova N.N. About the Possibility of Soliton-like Spreading о Cyanobacterial Mats //Abstracts of Chapman Conference on the Gaia Hypothesis. 2000. -P. 43.
69. Keller E.F., Segel L.A. Traveling bands of chemotactic bacteria: a theoretical analysis// J. Theoret. Biol., 1971. V. 30. — P.- 235−248.