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».

С кем не бывает

Дело было так. Стою на остановке в Тосно, никого не трогаю, жду свой пазик в деревню. Вдруг, чувствую в затылке предательски закололи теплые иголки, в глазах потемнело и ноги потеряли силу как прошлогодний агар-агар. Ну все, думаю, пизда пришла. Тут бы не валиться мешком на заплеванный асфальт, сесть на лавку, принять косоносную с достоинством. А вот хрен там. Все лавки бабками заняты, хули что семь утра на дворе. К тому же дико потянуло блевать, а я ввиду врожденной интеллигентности на остановках блевать не привык, поэтому собрав остатки сил утащил свое туловище за угол и повинуясь окончательной страсти перед закрытой дверью «Евросети»изверг из себя в урну следующее:

Модель Лотки-Вольтерра, хоть и является сугубо теоретической, однако в утрированном виде описывает реальные кривые видового разнообразия, что подтверждается авторами, фамилии которых я сейчас, в таком состоянии и не вспомню. Но дело не в этом. Дело в кривых изменения численности популяций этой модели.

Окажись вы на моем месте тогда, наверняка бы все уже поняли, но в то утро божественные пиздюли предназначались мне в одно ебло, а потому придется напомнить о том, что видовое разнообразие и проективное покрытие живого напочвенного покрова связаны между собой примерно как синусоида с косинусоидой (пример грубый но наглядный). Сущность этой взаимосвязи проста: растительное сообщество есть диссипативная структура с присущей ей зависимостью структурных преобразований от интенсивности проходящего через нее потока энергии. Об этом еще в «Полевой геоботанике» писано, нехуй тут рассусоливать. Увеличение потока энергии приводит к повышению сложности системы, и обратно.

Сложность живого напочвенного покрова слагается из двух факторов: видового разнообразия и проективного покрытия. Тут, следовало бы упомянуть о важности видовой изменчивости, особенности проективного покрытия как критерия оценки и хуево проработанных концепциях вида вообще, но не до того поверьте, когда с незрячими глазами блюешь перед урной «Евросети».

Итак, количество видов и проективное покрытие. Первое не имеет верхнего предела, во всяком случае в существующей парадигме. Проективное покрытие, напротив, не может превышать ста процентов, а все возгласы о перекрытиях можно вертеть на ботаническом хую, ибо при желании вместо проективного покрытия можно рассмотреть его божественный аналог — биомассу и тут же убедиться, что рост ее ограничен физическим пространством. Короче, Склифософский: оба фактора влияют на сложность структуры живого напочвенного покрова, но раз уж область значений функции изменения проективного покрытия от объема поступающей энергии ограничена, то за ее правым пределом (за левым как вы понимаете живого напочвенного покрова вообще нет) сложность структуры зависит исключительно от видового разнообразия. Внутри области значений функции изменения проективного покрытия влияние видового разнообразия на сложность структуры незначительно при низком проективном покрытии, однако возрастает, при покрытии высоком. Проективное же покрытие, напротив по мере возрастания вносит все меньший вклад в увеличение сложности. Говоря языком Гете: «средь пышных травостоев примат разнообразья и похуй густота его сложенья, но средь редин пустынных, обилие лишь важно и до пизды нам все разнообразье».

А вот и она, великая секунда откровения: одна из немногих вещей, за которые я люблю жизнь во всех ее проявлениях. Вы только посмотрите как до кровавых мозолей на глазах похожи кривые Лотки-Вольтерра на кривые изменения видового разнообразия и обилия видов в живом напочвенном покрове! Конечно же, похожесть еще ни о чем не говорит, не тычьте художника в мольберт. Однако, в потенции, это новый взгляд на оценку структурных изменений экосистемы, включая ее животный компонент. Судите сами: те же два параметра. Количество хищников ограничено и не может превышать некоторого предела, после которого эти мудаки выжрут все и подохнут от голода.  Количество жертв тоже не может расти бесконечно, однако в рамках системы, с наличием хищника верхней границей их роста можно пренебречь.  Примитивно говоря: может быть очень много мышей и мало лисиц, но очень много лисиц и мало мышей быть не может, ибо жрать нечего.

Сразу же напрашивается сравнение проективного покрытия с хищником. Юморная, конечно, аналогия, но напомните-ка мне, а не Тильман ли развивал гипотезу о снижении видового разнообразия за счет усиления доминантной роли нескольких видов? И в чем кроется наша уверенность в том, что мы не спутали в очередной раз повод и причину происходящих процессов?

Тут-то меня и отпустило.