Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
Математическое моделирование и проектирование
Светлов Николай Михайлович
E-mail svetlov@timacad.ru
http://svetlov.timacad.ru
2 слайд
План
Цели и содержание курса
Методика преподавания
Типология математических моделей, применяемых в агрономии, и методов их исследования
Моделирование минерального питания растений
Моделирование сочетания культур
Моделирование системы земледелия
Моделирование в исследовательской и проектной деятельности агронома
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
2
3 слайд
1. Цели и содержание курса
Цели
Развитие способности к формальному представлению исследуемых процессов и явлений
Овладение системной научной парадигмой и методологией перспективизма
Воспитание хозяйского отношения к делу
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
3
4 слайд
1. Цели и содержание курса
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
4
5 слайд
2. Методика преподавания
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
5
6 слайд
2. Методика преподавания
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
6
7 слайд
2. Методика преподавания
Оценка дифференцированного зачёта выставляется на основании результатов защиты лабораторных работ, тестирования и коллоквиума
Преподаватель вправе объединить тестирование и коллоквиум по некоторым или всем модулям в одно контрольное мероприятие
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
7
8 слайд
2. Методика преподавания
Литература
Франс Дж., Торнли Дж. Математические модели в сельском хозяйстве. М.: Агропромиздат, 1987. – 400 с.
Математическое моделирование экономических процессов в сельском хозяйстве / Гатаулин А.М., Гаврилов Г.В., Сорокина Т.М. и др. СПб.: ИТК ГРАНИТ, 2009.
Учебные материалы в сети Internet
http://svetlov.timacad.ru/umk8/umk.htm
Рабочая программа учебной дисциплины
Компьютерные презентации к лекциям
Задания к лабораторным работам
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
8
9 слайд
3. Типология математических моделей
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
9
Математическая модель – совокупность математических соотношений, описывающих основные закономерности, присущие изучаемому объекту
Математическое моделирование – процесс исследования реального объекта при помощи математических моделей
10 слайд
3. Типология математических моделей
Оптимизационные модели
Математическое программирование
Линейное программирование
Выпуклое программирование
Динамическое программирование
Целочисленное программирование
Статистические модели
Регрессионный анализ
OLE
GMM
GME
Проверка гипотез
Метод условных вероятностей
Имитационные модели
Теоретические модели
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
10
11 слайд
3. Типология математических моделей
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
11
Дескриптивные (описательные) модели
Аналитические (исследовательские) модели
Синтетические (проектные) модели
12 слайд
3. Типология математических моделей
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
12
Системный анализ
Математическое моделирование
Синтез систем с заданными свойствами
13 слайд
4. Моделирование минерального питания
x – вектор объёмов внесения удобрений (т/га)
bmin, bmax – векторы минимального и максимального количества действующего вещества (т.д.в./га)
А – матрица содержания действующего вещества в единице удобрения (т.д.в./т)
с – вектор цен удобрений (тыс.руб./т)
y – продуктивность культуры (т/га)
fmin(y), fmax(y) – мин. и макс. количество действующего вещества при продуктивности y (т.д.в./га)
p – цена продукции (тыс.руб./т)
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
13
14 слайд
Операции над векторами и матрицами
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
14
15 слайд
4. Моделирование
минерального питания
Первая модель
Проще
Решается с помощью симплексного метода
Исходные данные, как правило, доступны
Может быть решена для разных уровней продуктивности
Вторая модель
Мощнее
Функции fmin(y) и fmax(y) обычно нелинейные градиентные методы решения
Функции fmin(y) и fmax(y) обычно неизвестны
Применение затруднено
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
15
16 слайд
4. Моделирование
минерального питания
Применение
Однолетний период
Только минеральные удобрения
Многолетний период
Только для монокультуры
Органические и минеральные удобрения
Защищённый грунт
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
16
17 слайд
5. Моделирование сочетания культур
x1 – вектор площадей пашни под товарными культурами, га
x2 – вектор площадей пашни под кормовыми культурами, га
x = x1|x2
p – вектор выручки, руб./га
c1, c2 – векторы производственных затрат на товарные/кормовые культуры, руб./га
i = (1,1,…,1)
b1 – площадь пашни, га
A1 – матрица потребности в предшественниках, га/га
A2 – матрица способности быть предшественником, га/га
А3 – матрица выхода кормов, т/га
b2 – вектор потребности в кормах, т
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
17
Пашня, га
Предшественники, га
План заготовки кормов, т
18 слайд
5. Моделирование сочетания культур
Матрица потребности в предшественниках (пример)
Матрица способности быть предшественником
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
18
19 слайд
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
6. Моделирование системы земледелия
x1 = (x11,…,x1i,…x1n) – вектор площадей сельскохозяйственных культур, га
x2 – вектор поголовья сельскохозяйственных животных основного (маточного) стада, гол.
X3 = (x31,…,x3i,…x3n)– матрица распределения удобрений по культурам, тонн (столбцы = культуры)
x = x1|x2|x31|x32|…x3n, где x3j – j-столбец матрицы X3
p1 (p2) – вектор выручки от реализации продукции растениеводства (животноводства), тыс. руб./га (тыс.руб./гол.)
с1 – вектор производственных затрат в растениеводстве (без удобрений и амортизации), тыс.руб./га
с2 – вектор производственных затрат в животноводстве (без кормов и амортизации), тыс.руб./гол.
с3 – вектор затрат на приобретение и внесение удобрений, тыс.руб./т
A0 – матрица использования сельскохозяйственных угодий под культуры, га/га
b1 – вектор площадей сельскохозяйственных угодий, га
А1 – матрица потребности в предшественниках, га/га
А2 – матрица способности быть предшественником, га/га
19
20 слайд
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
6. Моделирование системы земледелия
А3 – матрица выхода кормов, т/га (столбцы = культуры)
A4 – матрица потребности животных в кормах т/гол.основного стада (столбцы = виды животных)
b2 – вектор скотомест для содержания основного стада животных, гол.
b3i (b4i) – вектор минимального (максимального) внесения действующего вещества под культуру i, тонн д.в./га
А5 – матрица содержания действующего вещества в каждом удобрении, тонн д.в./т (столбцы = виды удобрений)
а6 (а7, а8) – векторы затрат оборотных средств в растениеводстве (животноводстве, на приобретение удобрений) в период их наибольшего дефицита, тыс.руб./га (тыс.руб./гол., тыс.руб./т).
b5 – размер оборотных средств в период их наибольшего дефицита (учитывая возможности получения кредита), тыс. руб.
Существуют и другие постановки этой задачи (с оптимизацией рационов, кредитов, использования труда и т.п.)
20
21 слайд
7. Моделирование в исследовательской и проектной деятельности агронома
Три модуля по выбору
моделирование севооборота
динамическое программирование
для тех, кто знаком с этим методом или желает в нём разобраться
литературные источники предоставляет преподаватель
моделирование роста и развития растений
имитационное моделирование
литературные источники предоставляет преподаватель
международный опыт моделирования в агрономии
имитационное моделирование (как правило)
для тех, кто знает, в каком источнике можно найти математическую модель, полезную для агронома
Математическое моделирование и проектирование – © Н.М. Светлов, 2010
21
Задание для лабораторного практикума и исходные данные студент определяет самостоятельно и согласует свой выбор с преподавателем
Допускается теоретическое изучение модели и отражение результатов её изучения в форме реферата (оценка минимальная)
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 625 838 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Бадалова Елизавета Александровна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материалВаша скидка на курсы
40%Курс профессиональной переподготовки
600 ч.
Курс повышения квалификации
72/180 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Мини-курс
4 ч.
Мини-курс
10 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.