Моделирование

Моделирование

Человека, который занимается экологическим моделированием как ни назови, все равно звучит коряво. Моделист, модельщик, модельер — все не то. Но поскольку альтернативы еще хуже, давайте разберемся, какое из трех определений самое подходящее.

Моделирование экосистем происходит в два этапа. Первым делом, необходимо разбить экосистему на блоки — элементы модели. Чем больше блоков, тем точнее, но сложнее модель. Во вторую очередь необходимо установить взаимосвязи между блоками. Если первое требует наблюдательности, полевого опыта и военной смекалки, то второе целиком зависит от математических знаний исследователя.

В самом простом случае применяют корреляцию, но это так убого, что даже говорить стыдно. Как минимум, следует использовать дисперсионный анализ и анализ главных компонент. Результат не изменится, но статья прибавит несколько страниц в объеме. Те, кто закончил физмат или мехмат, смотрят на любителей статистики с пренебрежением. У них, что ни экологическая модель, то набор дифференциальных уравнений. Еще в экологическом моделировании есть снобы. Их модели резко выделяются на общем фоне благодаря использованию клеточных автоматов, теории катастроф, топологических размерностей, равновесию Нэша и подобных хипстерских подходов.

В любом случае, результат получается красивый. Главное его на практике не проверять — полная хрень. Даже классическая модель Лотки-Вольтерра при анализе реальных данных выглядит так: вот тут — явное доказательство справедливости модели. А тут почему все поехало? Ну, это просто было пару неурожайных лет. Доводя ситуацию до абсурда, я могу провозгласить, что численность хищников растет в периоды, на которые приходится правление лысых политиков. А если кто найдет исключение — чего вы хотите? Это же динамическая система.

Главная беда всех экологических моделей в том, что никто не задается вопросом эмергентности экосистемы. Насколько компоненты системы взятые по отдельности характеризуют ее вцелом? Это как распилить человека на части, а потом, сравнивая пропорции руки с ногой пытаться установить, любил бедолага рыбалку или нет.

Это не значит, что модели не нужны. Нужны, но большинство из них лишены двух важнейших составляющих: чувства юмора и самокритики автора. Экологическое моделирование — процесс сложный, требующий опыта, знаний и таланта. Освоить эту работу может далеко не каждый. Скажу даже радикальнее: моделировать — это вам не мешки ворочать. Уж сколько тематических конференций было, а правду еще никто не сказал: «Пять лет мы пытались нормальную модель придумать, а в результате такая фигня получилась».

Полагаю, что моделист — самое верное название для этого рода деятельности. Первая половина взята от слова «модель», а вторая половина от другого слова, но которое тоже заканчивается на «ист».

Редис

Редисочный выигрыш

Любопытно, что при выращивании редиса по модернизированной системе Виноградова корнеплоды вытягиваются словно пальцы. Вкус при этом отменный, в полном соответствии с сортом. Это наталкивает на размышления: только ли свет влияет на уход редиса в ботву? Может все дело в структуре почвы, будь она чуть рыхлее, редиски бы вырастали как морковки.

Но можно и обобщить вопрос на примере обратной бочки Либиха. Представим, что организму на продуктивное развитие хватает света, воды и питания, но один из органов искусственно стеснен, поврежден или удален. В каких случаях произойдет угнетение, а в каких перераспределение биомассы частей организма? Понятно, что частные ответы разнятся, но интересует именно обобщенное правило. Важнее даже не конечный вариант развития (общее правило может отсутствовать или даже представлять собой каскад бифуркаций), а соотношение угнетаемых и свободных органов.

Если состояние организма непропорционально зависит от угнетенности органа, мы получаем интересный подход к оценке эмергентности организма, возможно с решением в духе теории катастроф. Отсюда прямая дорога к эволюционным исследованиям и даже практическим рекомендациям. Но даже когда все пропорционально и скучно, у нас останется редиска. Отряхнул и ешь с чистой совестью.

При верно организованной работе исследователь выигрывает в любом случае, вне зависимости от результата.

О причине формирования золотого сечения

Во время сплава по Луге мы остановились отдохнуть и выпить водки. Вокруг была такая красота, что я решил поделиться своими соображениями о причине появления форм Фибоначчи в природе.

В главных ролях: я (рассказываю ересь), Даниил Бурцев (снимает и трясет камеру), Леонардо Пизанский (похож на бабу), Дональд Трамп (эпизодическая роль), кошка по имени Пятка и мужик на сёрфе.