Модели потребления возобновляемых ресурсов. Практическая работа №16 "Управление добычей возобновляемых ресурсов"

Урок 58

Модели потребления возобновляемых ресурсов.

Практическая работа №16 "Управление добычей возобновляемых ресурсов"

Цели:

Образовательные: сформировать у учащихся знания об информационных моделях систем управления; дать представление об управлении и его значении в жизни живых организмов.

Воспитательные: продолжать воспитывать информационную культуру учащихся.

Развивающие: продолжать развитие стремление к активной познавательной деятельности, аккуратности.

Ход урока

1. Организационный момент:

2. Актуализация знаний.

3. Изучение нового материала.

При управлении каким-либо объектом или процессом иногда важно знать, какое действие приведет к лучшим результатам, а какое к худшим. Поиск оптимальных условий для процесса называется оптимизацией, и соответствующие задачи поиска таких условий называются оптимизационными. Также оптимизацией можно назвать модификацию системы для улучшения ее эффективности. Такой системой может быть одиночная компьютерная программа, набор компьютеров или даже целая их сеть.

Богата российская земля различными ресурсами. Ее недра хранят самые разнообразные полезные ископаемые. Ее леса служат источником для работы лесоперерабатывающей промышленности. В озерах и реках водится рыба ...

Вот о ловле рыбы и пойдет у нас речь. Не на удочку, конеч­но, а в промышленных масштабах.

Рыба с промышленной точки зрения относится к так называе­мым возобновляемым ресурсам - вы ее ловите, а она снова рож­дается и растет в том же водоеме. В отличие, скажем, от желез­ной руды, которую· если один раз добыл, то больше ее на этом же месте не найдешь. Поэтому руды получили название невозобновляемых ресурсов. Но о них мы здесь говорить не будем.

Рыба рождается ежегодно, но растет не так уж быстро, и если сразу выловить ее слишком много, то можно остаться без рыбы. Возникает задача управления: сколько рыбы можно вылавливать ежегодно, чтобы обеспечить ее нормальное воспроизводство?

Мы знаем модель прироста растительной массы без вмешательства человека - это модель ограниченного роста (см. § 21). Кро­ме того, мы видели, что управляемый объект удобно изображать в виде предмета, имеющего входы и выходы. Изобразим и рассмат­риваемую нами рыбную популяцию в виде схемы (рис. 5.3).

В

Популяция

M(n) M(n+1)

Рис. 5.3 Модель изменения возобновляемого ресурса

Входы и выходы - это масса рыбы в n-м году и соответственно спустя год. И если рыбу никто не ловит, то эта масса меняется по следующему рекуррентному закону:

где М(О) - масса рыбы в начальный момент времени;

L - предельное значение массы рыбы для дан­ного водоема;

k - коэффициент ежегодного прироста.

Теперь у нас появился еще один вход - воздействие человека R (рис. 5.4).

Если мы считаем, что ежегодно вылавливается одна и та же масса рыбы R, то наша модель ограниченного роста изменится по внешнему виду незначительно:

Построенную модель назовем моделью потребления возобновляемых ресурсов.

5. Практическая работа.

стр. 262

Подведение итогов:

6. Домашнее задание.

§ 44 стр. 202-203