ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ МОДЕЛЮВАННЯ ЕКСТРЕМАЛЬНИХ ПОПУЛЯЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ ДЛЯ РИБ ТА КОМАХ
Situations of sharp short-term changes in population processes can not be calculated by traditional mathematical models – a system for balance equilibrium. Unstable and short time shifts can not be expressed in terms of asymptotic dynamics – closed limit sets of the trajectory, stable cycles or even...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/625 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Problems of Control and Informatics |
Institution
Problems of Control and Informatics| id |
oai:ojs2.jais.net.ua:article-625 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Problems of Control and Informatics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-10-08T18:07:21Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
моделювання динаміки популяцій гібридні моделі відтворення осетрових Каспію анчоус Перу колапс тріски Канади спалахи чисельності комах біфуркації темпи зростання сценарії біологічних інвазій. |
| spellingShingle |
моделювання динаміки популяцій гібридні моделі відтворення осетрових Каспію анчоус Перу колапс тріски Канади спалахи чисельності комах біфуркації темпи зростання сценарії біологічних інвазій. Perevaryukha, A.Yu. ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ МОДЕЛЮВАННЯ ЕКСТРЕМАЛЬНИХ ПОПУЛЯЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ ДЛЯ РИБ ТА КОМАХ |
| topic_facet |
моделювання динаміки популяцій гібридні моделі відтворення осетрових Каспію анчоус Перу колапс тріски Канади спалахи чисельності комах біфуркації темпи зростання сценарії біологічних інвазій. modeling of population dynamics logical-event and hybrid models state of Caspian Sea sturgeon fish anchovy of Peru Canada’s northern cod collapse out-breaks of insects bifurcations growth rates scenarios of biological invasions |
| format |
Article |
| author |
Perevaryukha, A.Yu. |
| author_facet |
Perevaryukha, A.Yu. |
| author_sort |
Perevaryukha, A.Yu. |
| title |
ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ МОДЕЛЮВАННЯ ЕКСТРЕМАЛЬНИХ ПОПУЛЯЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ ДЛЯ РИБ ТА КОМАХ |
| title_short |
ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ МОДЕЛЮВАННЯ ЕКСТРЕМАЛЬНИХ ПОПУЛЯЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ ДЛЯ РИБ ТА КОМАХ |
| title_full |
ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ МОДЕЛЮВАННЯ ЕКСТРЕМАЛЬНИХ ПОПУЛЯЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ ДЛЯ РИБ ТА КОМАХ |
| title_fullStr |
ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ МОДЕЛЮВАННЯ ЕКСТРЕМАЛЬНИХ ПОПУЛЯЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ ДЛЯ РИБ ТА КОМАХ |
| title_full_unstemmed |
ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ МОДЕЛЮВАННЯ ЕКСТРЕМАЛЬНИХ ПОПУЛЯЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ ДЛЯ РИБ ТА КОМАХ |
| title_sort |
порівняльний аналіз результатів моделювання екстремальних популяційних процесів для риб та комах |
| title_alt |
COMPARATIVE ANALYSIS OF THE RESULTS OF MODELING OF EXTREME POPULATION PROCESSES FOR FISH AND INSECTS |
| description |
Situations of sharp short-term changes in population processes can not be calculated by traditional mathematical models – a system for balance equilibrium. Unstable and short time shifts can not be expressed in terms of asymptotic dynamics – closed limit sets of the trajectory, stable cycles or even chaotic attractors. In our studies, we perform computational modeling of practically important scenarios of outbreaks and dangerous invasions related to extreme and transient dynamics. Ecosystems, like organisms, can not last for long in such transitional regimes. Outbreaks of the number of harmful insects in the form of individual peaks but not oscillating regimes have a number of features of threshold development. Unexpectedly, the problem of analysis of outbreaks intersects with the problem of modeling depletion of stocks in the fishery of fish. Rapid degradation of populations in the collapse scenarios could not be predicted in time by the methods of calculating the catch quotas (shown on examples of cod of the North Atlantic and anchovy of Peru), because the rates of restoration of reserves were incorrectly estimated. A key aspect in the methodology for constructing hybrid models is the formalization of nonlinear reproduction efficiency, which varies in a threshold manner. In the article we prove the advantages of the method of purposeful realization of bifurcations in hybrid systems. We conducted a comparative analysis of new model scenarios for extreme situations with similar phases during the collapse of fish stocks and insect outbreaks of pests obtained by modifying functionals in the basic hybrid system. We identified five variants of qualitative behavior of hybrid systems that are important for modeling of biosystems. |
| publisher |
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/625 |
| work_keys_str_mv |
AT perevaryukhaayu comparativeanalysisoftheresultsofmodelingofextremepopulationprocessesforfishandinsects AT perevaryukhaayu porívnâlʹnijanalízrezulʹtatívmodelûvannâekstremalʹnihpopulâcíjnihprocesívdlâribtakomah |
| first_indexed |
2025-10-30T02:49:30Z |
| last_indexed |
2025-10-30T02:49:30Z |
| _version_ |
1847373406164484096 |
| spelling |
oai:ojs2.jais.net.ua:article-6252025-10-08T18:07:21Z COMPARATIVE ANALYSIS OF THE RESULTS OF MODELING OF EXTREME POPULATION PROCESSES FOR FISH AND INSECTS ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ МОДЕЛЮВАННЯ ЕКСТРЕМАЛЬНИХ ПОПУЛЯЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ ДЛЯ РИБ ТА КОМАХ Perevaryukha, A.Yu. моделювання динаміки популяцій, гібридні моделі, відтворення осетрових Каспію, анчоус Перу, колапс тріски Канади, спалахи чисельності комах, біфуркації, темпи зростання, сценарії біологічних інвазій. modeling of population dynamics, logical-event and hybrid models, state of Caspian Sea sturgeon fish, anchovy of Peru, Canada’s northern cod collapse, out-breaks of insects, bifurcations, growth rates, scenarios of biological invasions Situations of sharp short-term changes in population processes can not be calculated by traditional mathematical models – a system for balance equilibrium. Unstable and short time shifts can not be expressed in terms of asymptotic dynamics – closed limit sets of the trajectory, stable cycles or even chaotic attractors. In our studies, we perform computational modeling of practically important scenarios of outbreaks and dangerous invasions related to extreme and transient dynamics. Ecosystems, like organisms, can not last for long in such transitional regimes. Outbreaks of the number of harmful insects in the form of individual peaks but not oscillating regimes have a number of features of threshold development. Unexpectedly, the problem of analysis of outbreaks intersects with the problem of modeling depletion of stocks in the fishery of fish. Rapid degradation of populations in the collapse scenarios could not be predicted in time by the methods of calculating the catch quotas (shown on examples of cod of the North Atlantic and anchovy of Peru), because the rates of restoration of reserves were incorrectly estimated. A key aspect in the methodology for constructing hybrid models is the formalization of nonlinear reproduction efficiency, which varies in a threshold manner. In the article we prove the advantages of the method of purposeful realization of bifurcations in hybrid systems. We conducted a comparative analysis of new model scenarios for extreme situations with similar phases during the collapse of fish stocks and insect outbreaks of pests obtained by modifying functionals in the basic hybrid system. We identified five variants of qualitative behavior of hybrid systems that are important for modeling of biosystems. Різкі нетривалі зміни в популяційних процесах неможливо розрахувати традиційними математичними моделями — системою балансових рівноваг, і подати в термінах асимптотичної динаміки — замкнутих граничних множин траєкторії, стійких циклів або навіть хаотичних атракторів. У дослідженнях проведено обчислювальне моделювання практично важливих сценаріїв спалахів і небезпечних інвазій, що відносяться до екстремальної та перехідної динаміки. Екосистеми, як організми, не можуть довго існувати в таких перехідних режимах. Спалахи чисельності шкідливих комах у формі окремих піків, але не осцилюючих режимів, мають ряд особливостей порогового розвитку. Завдання аналізу спалахів перетинається з проблемою моделювання вичерпування запасів при промислі риб. Ключовий аспект у методиці побудови гібридних моделей — формалізація нелінійної ефективності відтворення, що змінюється пороговим чином. Швидка деградація популяцій в сценаріях колапсу не може бути своєчасно передбачена методами розрахунків квот (показано на прикладах тріски Північної Атлантики і анчоуса Перу), так як невірно оцінені темпи відновлення запасів. Обговорено переваги методу цілеспрямованої реалізації біфуркацій в гібридних системах. Проведено порівняльний аналіз нових модельних сценаріїв для екстремальних ситуацій з подібними фазами під час колапсу запасів риб і спалахів чисельності шкідливих комах, отриманими модифікаціями функціоналів в базовій гібридній системі. Виділено п’ять важливих для моделювання біосистем варіантів якісної поведінки гібридних систем. V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine 2025-10-06 Article Article application/pdf https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/625 10.1615/JAutomatInfScien.v51.i2.20 Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; Том 64 № 1 (2019): Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; 51-62 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics; Том 64 № 1 (2019): International Scientific and Technical Journal "PROBLEMS OF CONTROL AND INFORMATICS"; 51-62 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics"; Vol. 64 No. 1 (2019): International Scientific and Technical Journal "PROBLEMS OF CONTROL AND INFORMATICS"; 51-62 2786-6505 2786-6491 en https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/625/695 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |