Математическое моделирование процессов переработки, утилизации и хранения отходов (аналитический обзор)

Модель — это искусственно создаваемый образ конкретного объекта, процесса или явления, любой системы. Процесс перевода физических, биохимических, биологических представлений об экосистемах в ряд зависимостей и операции над полученной математической системой называют моделированием. Модели всегда представляют собой упрощенное описание системы. Модель — это отображение реальной системы (оригинала), имеющее определенное объективное соответствие ей и позволяющее прогнозировать и исследовать ее функциональные характеристики, определяющие взаимодействие системы с внешней средой^[1].

Математическое моделирование дает возможность проведения глубокого анализа задачи, обнаружения ошибок и корректировки исходных постулатов. При этом затраты на проведение исследований существенно меньше по сравнению с экспериментальными исследованиями на реальных объектах. Математические модели могут иметь вид математических (формул, систем уравнений или неравенств) и логических выражений, графических образов, отражающих зависимость между выходными параметрами, состояниями системы, входными параметрами и управляющими воздействиями.

Рассмотрим основные требования, предъявляемые к модели¹:

• • степень абстрактности модели не должна вызывать сомнение в ее практической полезности;
• • достаточная полнота описания модели исследуемой системы с учетом ее развития;
• • возможность получения хотя бы приближенного решения к необходимому моменту времени;
• • возможность использования вычислительной техники;
• • возможность проверки правильности ее построения.

При построении модели системы одной из главных задач представляется разделение сложной системы на подсистемы. Операция разложения целого на части называется декомпозицией. Этот процесс разбиения продолжается до тех пор, пока не удастся представить соответствующий объект анализа в виде совокупности элементарных компонентов. Необходимость таких действий обусловлена тем, что гораздо проще предложить математическое описание для отдельных подсистем объекта, чем для всего объекта. В дальнейшем математическое описание объекта строится как совокупность математических описаний подсистемы^[2][3].

Переработка, утилизация и хранение отходов являются актуальной комплексной технической и научной проблемой. Полевые исследования процессов переработки часто затруднены из-за технологических конструкционных условий. Поэтому при изучении таких процессов на первый план выходит их математическое моделирование.

• [1] Аптонов А. В. Системный анализ: учебник для вузов. 2-е изд., стер. М.: Высшая школа, 2006.
• [2] Агроэкология. Методология, технология, экономика / В. А. Черников [и др.J. М. :КолосС, 2004.
• [3] Курбатова А. И., Тарко А. М., Зволинский В. П. Математическое моделирование воздействия аэротехногенных загрязнений на лесные биогеоценозы: монография. М.: РУДН, 2007.