Далее

1 Введение

Когда меня спрашивают о чем моя дипломная работа, я отвечаю: "Моя работа о том, что мы знаем о нашей планете и о том, что мы можем узнать о ней, применяя соответствующие методы математического моделирования." "Но как нам может помочь математика ?" --- спрашивают меня. А я отвечаю: "Математика позволяет выявлять закономерности и строить прогнозы."

Используя формальные вычисления, математика позволяет делать объективные выводы. Математика субъективна лишь на начальном этапе, когда происходит построение модели. Именно поэтому, над построением модели должны работать люди различных профессий. Чем точнее построена модель, тем адекватнее результаты моделирования.

В отличии от математики в гуманитарных науках нет универсального метода изучения проблем. В каждой области свои методы, причем, чаще всего, их несколько. Это приводит к субъективности гуманитарных теорий. А если учесть, что эти теории разрабатываются и печатаютс на разных языках, то можно с уверенностью сказать, что найти "общий" язык им не удасться. И лишь язык математики является универсальным. Законы и правила записанные в математическом виде все понимают одинаково.

Но возникает вопрос: "Как перевести биологические, этнические, социальные и прочие теории на формальный язык математики ?" На этот вопрос отвечает отрасль математики --- математическое моделирование. Для моделирования динамических процессов используетс аппарат дифференциальных уравнений. Математическая модель того или иного объекта представляет собой систему обыкновенных дифференциальных уравнений. Каждое уравнение отражает скорость изменения компоненты (составляющей части) объекта. Решение такой системы показывает поведение объекта с течением времени.

Поскольку модель любого объекта, даже не очень сложного, состоит из нескольких дифференциальных уравнений, то для их решения привлекаетс компьютер. Он позволяет решать достаточно сложные системы дифференциальных уравнений за очень короткий промежуток времени. Автором данной работы был разработан программный продукт MEP --- "Моделирование Эволюционных Процессов", который позволяет решать системы дифференциальных уравнений в численном виде. С помощью этого продукта были исследованы и откорректированы этническая \cite{Кор} и социальная \cite{Лапт} системы. В данной работе приведены результаты исследования системы биосферных процессов, полученные с помощью этого же программного продукта.

Исследование состояния планеты начались давно. Одним из первых был В.И.Вернадский, он создал биогеохимию, а также ввел понятие биосферы: "Биосфера --- это среда нашей жизни, это та "природа", котора нас окружает, о которой мы говорим в разговорном языке." Первый опыт математического моделирования глобальных биогеохимических, геологических и климатических процессов был предпринят учеником В.И.Вернадского --- В.А.Костицыным (1935 г.). Дальнейшие исследовани проводились в 70-х годах под научным руководством Н.Н.Моисеева. Было выпущено множество трудов по изучению биосферы.

В 1993-94 годах А.К.Гуц на своих спецкурсах познакомил меня с своими идеями моделирования биосферных, этнических и социальных процессов. После чего я взялся за создание программного продукта MEP , который позволил бы воплотить в жизнь идей А.К.Гуца по созданию общей модели человеческого общества. Но создание программного продукта --- ни есть решение всей проблемы связанной с моделированием. Для создани модели необходимо было задать несколько сотен коэффициентов, значени которых невозможно было заранее предположить. В \cite{GuE}, \cite{Кор}, \cite{Лапт}, \cite{ГЭС} приведены результаты моделировани этнических и социальных процессов, а в этой работе первые результаты по моделированию биосферных процессов.

Выражаю огромную благодарность А.К.Гуцу за предложенную тему и за интересное общение.