Жұмыс бағдарламасы «Экологиядағы математикалық модельдер»

Қазақстан Республикасының оқу және білім министрлігі

С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті

«Экологиядағы математикалық модельдер» пәні бойынша

050608 – экология мамандарының студеттеріне арналған

Павлодар

мамандықтың білім стандарты ПМУ ҰС Н 7.18.1/06

мен типтік бағдарлама

негізінде әзірленген

пәннің жұмыс бағдарламасына

бекіту парағы

ОІ жөніндегі проректор

__________Н.Э.Пфейфер

«___»_____________2009ж.

Кұрастырушы: аға оқытушы Жумадилов Б. Е.
Биология экология кафедрасы

ЖҰМЫС БАҒДАРЛАМАСЫ

__________________________________________________________________ (типтік бағдарламаның толық атауы, күні және бекітетін ұйымның атауы)

Кафедра отырысында ұсынылған 200_ж. «___»_________________№_____хаттама
Кафедра меңгерушісі ________________ Ж. М. Исимбеков

Химиялық технологиялар және жаратылыстану факультетінің оқу-әдістемелік кеңесімен құпталған 2009ж. № хаттама

ОӘҚ төрайымы__________________У. Д. Буркитбаева

КЕЛІСІЛДІ

Факультет деканы__________К. К. Ахметов «____»_________2009ж.

ЖжӘҚБбастығы______________А.А.Варакута«____»_______2009ж.

• 
  табиғаттағы әр алуан бір-бірімен әсерлесетін бөліктерінен тұратын зерттеудің объектісі мен пәнін;
  
• 
  математикалық арақатынасы тіліндегі күрделі табиғи-әлеуметтік-экономикалық жүйелердің модельдерін, оған тән қасиеттерін есептегендегі технологиясын құрастыру.
  

• 
  модульдерді сипаттайтын қажетті әдістерді қолдану, соның ішінде нысананы салыстырмалы біркелкі өзара байланысқан бөлімдерге бөлу;
  
• 
  математикалық моделдер типтерін түсіну (концептуалдық тепе-теңдікті, статистикалық, динамикалық, оптимизациялық);
  
• 
  параметрлер мәндерін анықтау және формулалар бойынша есептеулер жүргізу;
  
• 
  антропогендік зиянды (негативтік) әсерін алдын алу (тоқтату) мақсатымен табиғи кешендерді модельдеудің нәтижелерін интерпритациялау;
  

• 
  имитациялық математикалық моделдеу бойынша;
  

• 
  оқылатын нысананы типизациялау және құрылымдау бойынша.
  

Экология және тұрақты даму, математика, экономикалық теория негіздері.

Пәннің тақырыптық жоспары

Ф СО ПГУ 7.18.2/07

Экожүйелерді модельдеу принциптерін негіздеу. Геожүйенің сипаттық бейнесі- тұтастық, сыртқы ортаға деген бірлік. Жүйенің тұтастық қасиеті.

Қоршаған ортаға антропогендік ықпалдың зардаптарын болжау және болжамның түрлері. Экологиялық мәселелерді шешуде табиғи жүйелерді модельдеу. Модельдердің түрлері. Ғаламдық модельдеу. Географиялық модельдердің типтері. Экологиядағы модельдеу. Динамикалық модельдер. Стохастикалық модельдер

Экожүйелерді модельдеудің таңдаулылығы- функционалдық бірліктер ретінде. Экожүйелердің сатылық, ұйымшылдық, аумақтылық ұстанымдары. Экожүйелердегі модельдерге деген шектеулер.

Тақырып 3: Математикалық модель құрудың негізгі принциптері және математикалық модельді классификациялау.

Экожүйелердің модельдеу кезіндегі географиялық принциптерді есепке алу және қатынасы. Экожүйелерді модельдеу – мақсатты бағыты бар модельдердің кешені. Математикалық моделдердің ортақ түсініктері, сипаттамалары және құрылу принциптері. Математикалық модельдердің түрлері және модельдеудің кейбір әрекеттері. Жүйенің элементтері. Математикалық модельді классификациялау.

Геоахуалдардың концептуалдық модельдері. Геожағдайлық көзқарастың сызба нұсқасы мен экожүйенің модельдеудегі басқару (болжау) принциптері. Жүйе құрылымының тұрақтылығы – қарсы байланыстардың болуы. Күрделі жүйелердің болуын айқындайтын ішкі диапазон шарттары.

Ормандардың климат өзгерісіне жауабы. Нысанның жазбасы және математикалық модель. Орман ландшафтының табиғи жағдайы және пайдалану режиміндегі динамикасын талдау. Далалық фитоценоздың моделі.

Экономикалық модельдерді экологиялық-экономикалық модельдерге дейін дамыту. Биологиялық және экономикалық үрдістер арасындағы ұқсастықты талдау. Тамаққа шектеулі биологиялық түрдің эволюциясын талдау.

Математикалық модельдерді құрастыру және шектеулерді анықтау. Ашық және жабық модель түсінігі. Модельдеу нәтижелерін нақты мысалдармен түсіндіру. Бейнелерді тану тәсілі. Статистикалық тәсілдер және оларды міндеттерде пайдалану.

Су нысандарындағы еріген оттегінің көрсеткішін модельдеу. Су нысандарын типтерге бөлу. Суда еріген оттегінің әсерін есепке ала отырып органикалық заттардың минералдану үрдісін талдау.

Су сапасын жіктеу үшін кластерлік талдауды қолдану. Су нысандары және ластану көздері бойынша санитарлық- химиялық көрсеткіштерге сынама алу. Факторлық талдаудың мәні. Себеп-салдарлық байланыстарды есепке ала отырып су сапасын кешенді бағалау және жалпы факторларды тұрғызудың тәртібі.

№1 Зертханалық жұмыс. Биологиялық түрдің эволюциясы. Азық –қорегі шектелген түрдің эволюциясын талдау.

Әдебиет: [1], [4], [5].

2) Тақырып 3. Математикалық модель құрудың негізгі принциптері және математикалық модельді классификациялау.

№2 Зертханалық жұмыс. Жыртқыш- жемтік моделі. Есептің қойылуы. Алгоритм. Параметрлердің сипаттамасы.

Әдебиет: [3], [4], [6], [10].

3) Тақырып 4. Геоахуалдық көзқарас және экоахуалдарды модельдеу

№3 Зертханалық жұмыс. Экологиялық қуыс. Есептің қойылуы. Алгоритм. Параметрлердің сипаттамасы.

Әдебиет: [2], [5], [9].

4) Тақырып 5. Орман ландшафтының модель динамикасы

№4 Зертханалық жұмыс. Биологиялық бәсекелестік. Есептің қойылуы. Алгоритм. Параметрлердің сипаттамасы.

Әдебиет: [4], [5]. [8], [9].

5) Тақырып 7. Статистикалық модельдер. Матрицалық модельдер.

№5 Зертханалық жұмыс. Азық –қорегі шектелген симбиоз. Есептің қойылуы. Алгоритм. Параметрлердің сипаттамасы.

Әдебиет: [3], [4], [6], [10].

6) Тақырып 8. Су сапасының қалыптасу үрдістерін математикалық модельдеу.

№6 Зертханалық жұмыс. Минералдық тыңайтқыштардың дақылдау өнімділігінің өзгеруіне әсерін анықтау және модельдеу.

Әдебиет: [6]. [7], [8], [9]

7) Тақырып 9. Су сапасының ықтималдық модельдері.

№7 Зертханалық жұмыс. Су нысандарындағы ластаушы заттардың шоғырлануының өзгеруін модельдеу.

Әдебиет: [3], [4], [6], [10].

4.4 Студенттің өздік жұмыстрының мазмұны
4.4.1 СӨЖ түрлерінің тізімі

№ р/н	СӨЖ түрі	Есеп түрі	Бақылау түрі	Сағат көлемі.
1	Дәріс сабақтарға дайындық		Сабаққа қатысу	5
2	Зертханалық жұмыстарға дайындық	Конспект	ЗЖ-ға жіберу	15
3	Бақылау сабақтарына қатысу	тест	МБ1,МБ2	20
4	Аудиториялық сабақтарға кірмейтін тақырыпты дайындау	Конспект	Ауызша	20
Барлығы				60

4.4.2 Студенттердің өздік жұмыстарының тақырыптары

1. 
   Модельдер тәсілі және оның экологиялық модельдеудегі ролі.
   
2. 
   Геожуйелер мен экожүйелер арасындағы ұқсастық және ұстанымдылық өзгешеліктерін есепке алатын жүйелік модельдердің негізгі проблемалары.
   
3. 
   Экологиялық нысанның ортамен өзара әрекеттестігі ұстанымы және оның модельдегі көрінісі.
   
4. 
   Статистикалық модельдер және оларды экологиядағы процестерді модельдеу үшін қолдану мүмкіндіктері.
   
5. 
   Стохастикалық модельдер және олардың экологиялық жүйелерді модельдеу барасындағы ерекшеліктері.
   
6. 
   Статистикалық және стохастиқалық модельдердің ерекшеліктері және ажырауыш белгілері.
   
7. 
   Экологиялық жүйенің тұжырымдық (концептуал) нобайын құрастырудың негізгі этаптары.
   

1. 
   Серовайский С.Я., Лысковская Н.А., Папова Н.В., Экологиядағы математикалық және компьютерлік модельдер. Популяциялардың динамикасы – Алматы: Қазақ университеті 1, 1999 – 189 с.
   
2. 
   Коробкин В.И., Предельский Л.В. Экология – Ростов н/Д: Феникс, 2001. – 576 с.
   
3. 
   Тіршілік қауыпсыздығы және экология / Под ред. Л.А. Муравья. – М: ЮНИТИ-ДАНА, 2000, - 447 с.
   
4. 
   Ивченко Б.П., Мортыщенко Л.А. информациялық экология. Ч. 1-2. – Спб.: Нордмет-баспасы, 1998. – 208 с.
   

1. 
   Кондратьев К.Я., Крапивин В.Ф., Савиных В.П. Цивилизацияның даму
   
2. 
   Перспективасы: Көпөлшемді анализ – М.: Логос, 2003. – 567 с.
   
3. 
   Парниктік эффект, экожүйенің және климаттың өзгеруі. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 557 с.
   
4. 
   Модельдердің табиғаты мен табиғаттың модельдері. – М.: Мысль, 1986, - 236 с.
   
5. 
   Системный подход к управлению водными ресурсами. –М.: Наука, 1985. 392 с.
   
6. 
   Математические модели контроля загрезнения воды. / Под ред. А. Джеймс, Ю.М. Свирежева. –М.: «Мир», 1981. 471 с.
   
7. 
   Трофимов А. М., Панасюк М. В. Геоинформационные системы и проблемы управления окружающей средой. – Казань: Казанский университет, 1984, - 142 с.
   
8. 
   Жеребятьев И.Ф., Нысанбаева С. Е. Математическое моделирование процессов формирования качества воды в водных объектах. (Описание к лабораторным работам). –Алматы, 1993. -32 с.
   
9. 
   Модели управления природными ресурсами. –М.: Наука. 1981. -264 с.
   
10. 
    Бигалиев А. Б. Проблемы окружающей среды и сохранения биологического разнообразия. Учебное пособие. –Алматы, Қазақ университеті, 2005.-127 с.
    

Мамандықтың оқу жұмыс жоспарынан көшірме

Ф СО ПГУ 7.18.3/32