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《太原科技大学》 2008年
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基于复杂适应系统理论的食物链建模与仿真

刘聪  
【摘要】: 食物链是生态系统的重要组成部分和存在形式。食物链的研究对理解生态系统的性质和规律,解决生态问题具有重要的作用。食物链是典型的复杂系统,传统的研究方法具有很大的局限性。复杂系统理论的发展,特别是复杂适应系统理论和方法的出现,为食物链的研究开辟了新的途径。 本文首先基于复杂适应系统理论,建立了一个食物链基本模型。该模型采用比较典型的草原生态系统中的食物链作为建模对象。模型由环境、植物主体、草食动物主体、肉食动物主体以及主体之间、主体和环境之间的行为交互规则组成。模型的环境是草原,其中生存着植物和各种动物主体。这些动植物主体通过捕食关系构成食物链。通过对各种动植物主体的属性和行为规则的抽取和建模,该模型尽量全面的反映各种食物链的普遍属性。然后使用Java编程技术,在Swarm仿真平台上实现了模型。该模型的实现仿真平台中,可以方便的定制食物链中生物的种类、数量及相互关系,从而模拟现实中不同组成和结构的食物链。该实现平台可通过图形界面对模型仿真进行控制和设置,并将仿真的相关状态和数据以图形化方式输出。然后使用该模型对不同组成和结构的食物链进行了仿真。仿真结果较好的反映了现实食物链的一些性质和现象。通过模型仿真,从定性层面观察和分析了食物链的种群数量动态,以及食物链的组成及结构与食物链的宏观性质之间的关系。为了更好的反映食物链的进化特征,在基本模型的基础上,探索性的构建了食物链初步的个体进化模型和整体进化模型。仿真结果能反映现实食物链进化的一些特征。
【学位授予单位】:太原科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP391.9

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