Розробка засобів математичного моделювання міграції радіонуклідів в лісових екосистемах - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МОДЕЛЮВАННЯ В ЕНЕРГЕТИЦІ ім.Робота виконана в Житомирському інженерно-технологічному інституті Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник кандидат технічних наук, доцент Колодницький Микола Михайлович, Житомирський інженерно-технологічний інститут МОН України, професор кафедри автоматизації та компютеризованих технологій. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Стєнін Олександр Африканович, Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут” МОН України, професор кафедри технічної кібернетики, доктор технічних наук, професор Тарапон Олександр Григорович, Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Пухова НАН України, завідувач відділу моделювання задач екології. Захист відбудеться “12” вересня 2002 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.185.01 в Інституті проблем моделювання в енергетиці ім.Проблемою, що вимагає невідкладного вирішення, є дослідження міграції радіонуклідів в лісових екосистемах, оцінка стану лісових екосистем, оскільки довгоживучі радіонукліди включаються у обіг мінеральних речовин та ланцюги живлення, що викликає повторне забруднення екологічних обєктів. Для спрощення задачі дослідження процесу міграції радіонуклідів в лісових екосистемах необхідно провести формалізацію екологічних процесів та спроектувати на її основі інформаційну систему для автоматизації математичного моделювання міграції радіонуклідів в лісових екосистемах. В той же час, існуючі на сьогоднішній день інформаційні системи для аналізу міграції радіонуклідів в лісових екосистемах не в змозі забезпечити повною мірою використання нових видів аналізу, які виявляються необхідними в ході дослідження екосистем. Провести аналіз процесу міграції радіонуклідів в природних екосистемах, визначити коло задач, що виникають при побудові математичних моделей процесу міграції радіонуклідів в лісових екосистемах. На основі аналізу існуючого програмного забезпечення автоматизації побудови та чисельного аналізу математичних моделей розробити архітектуру програмного комплексу для автоматизації процесу побудови математичних моделей міграції радіонуклідів в лісових екосистемах.Встановлено, що на сьогодні існує досить велика кількість програмних систем математичного моделювання та інформаційних систем, але існуючі програмні системи не в достатньому обсязі вирішують проблему дослідження міграції радіонуклідів в лісових екосистемах. В другому розділі розглядається проблема вибору методики побудови математичної моделі для дослідження антропогенного впливу на лісові екосистеми, наведено систематизацію існуючих математичних моделей радіоекології. Побудова систематизації математичних моделей в першу чергу викликана необхідністю аналізу набору екологічних процесів та набору компартментів, які необхідно дослідити з точки зору дослідження міграції радіонуклідів в лісових екосистемах. Основне призначення систематизації математичних моделей в радіоекології - виділити коло проблем, які необхідно вирішити в рамках побудови математичної моделі міграції радіонуклідів в лісовій екосистемі та вибрати відповідну методику для її побудови. В третьому розділі викладено удосконалену методику побудови математичної моделі, описано підхід до автоматизації побудови формалізованих описів лісових екосистем; описано методику підбору параметрів математичної моделі міграції радіонуклідів в лісових екосистемах; проведено проектування компонентної структури інформаційної системи на основі формалізованих описів лісових екосистем; наведено особливості інтеграції інформаційної системи з програмною системою математичного моделювання “DSR Open Lab 1.0”.1) На сьогоднішній день відсутня чітка систематизація математичних моделей в екології, на основі якої можна проаналізувати існуючі підходи до побудови математичних моделей лісових екосистем. 2) Існуючі інформаційні системи для моделювання екологічних процесів не вирішують проблему автоматизації побудови математичної моделі лісової екосистеми та незадовільно вирішують проблему дослідження динаміки міграції радіонуклідів в складових лісових екосистем: - через відсутність інтеграції з пакетами чисельного аналізу існуючі інформаційні системи здатні проводити обмежене, вузьке коло видів аналізу, що не дає можливості розширити коло вирішуваних задач; 3) Запропонована систематизація задач математичного моделювання в екології та радіоекології дозволяє визначити ряд задач, які необхідно вирішити при побудові математичної моделі лісової екосистеми. 4) На основі удосконалення існуючої методики побудови формалізованих описів компартментів лісових екосистем, з урахуванням проведеної систематизації, побудовано формалізовані описи компартментів лісових екосистем та лісової екосистеми в цілому.

Основний зміст роботи