Динамико-стохастическое моделирование природных процессов

Е.М. Игумнова, И.Е. Тимченко

Морской гидрофизический институт НАН Украины, Севастополь

Аннотация

Предложен метод построения динамико-стохастических моделей природных систем, основанный на усвоении данных наблюдений в прогностических уравнениях взаимосвязанных процессов. Метод адаптивного баланса влияний применен в этих моделях для получения эволюционных уравнений процессов и усвоения в них данных наблюдений. Полученные общие уравнения рассмотрены на примере морской экосистемы, в которой развиваются четыре взаимосвязанных процесса. Показано, что оптимальное прогнозирование этих процессов требует решения 11 систем уравнений, в которых происходит одновременная адаптация прогностических оценок и коэффициентов моделей к наблюдениям. Рассмотрен имитационный вычислительный эксперимент, поясняющий алгоритм предложенного метода моделирования. Делается вывод о перспективности его использования в геоинформационных системах контроля природной среды.

Для цитирования

Игумнова Е. М., Тимченко И. Е. Динамико-стохастическое моделирование природных процессов // Морской гидрофизический журнал. 2004. № 6. С. 31–42. EDN YYFZJB.

Igumnova, E.M. and Timchenko, I.E., 2004. Dynamic-Stochastic Modeling of Natural Processes. Physical Oceanography, 14(6), pp. 348–359. https://doi.org/10.1007/s11110-005-0022-5

Список литературы

1. Тимченко И.Е. Динамико-стохастические модели состояния океана. — Киев: Наук. думка, 1981. — 190 с.
2. Timchenko I.E. Stochastic Modeling of Ocean Dynamics // Chur — London – Paris – New-York: Harwood Acad. Publ., 1984. — 320 p.
3. Колмогоров А.Н. Интерполирование и экстраполирование стационарных случайных последовательностей // Изв. АН СССР. Сер. матем. — 1941. — 5. — С. 3–13.
4. Нелепо Б.А., Тимченко И.Е. Системные принципы анализа наблюдений в океане. — Киев: Наук. думка, 1978. — 222 с.
5. Тимченко И.Е. Системные методы в гидрофизике океана. — Киев: Наук. думка, 1988. — 180 с.
6. Тимченко И.Е., Игумнова Е.М., Тимченко И.И. Динамика эколого-экономических систем // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. — Севастополь: МГИ НАН Украины, 2001. — С. 62–77.
7. Тимченко И.Е., Игумнова Е.М., Тимченко И.И. Системный менеджмент и ABC-технологии устойчивого развития. — Севастополь: МГИ НАН Украины, 2000. — 225 с.
8. Kalman R.E. A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems // J. Basic Engin., Trans. of ASME, March 1960. — P. 35–45.
9. Тимченко И.Е., Игумнова Е.М., Солодова С.М. Управление природными ресурсами. Имитационная технология ABC AGENT. — Севастополь, 2001. — 95 с. — (Препринт / НАН Украины. МГИ).
10. Математические модели в биологической океанографии / Под ред. Т. Платта, К.Х. Манна, Р.Е. Улановича. — Париж: Изд-во ЮНЕСКО, 1984. — 195 с.
11. Игумнова Е.М., Тимченко И.Е. Моделирование процессов адаптации в экосистемах // Морской гидрофизический журнал. — 2003. — № 1. — С. 46–57.

Скачать статью в PDF-формате