Від пастки Мальтуса до демографічного переходу: освітні та наукові аспекти університетського курсу з моделювання

Анотація

У статті описано імітаційну модель, що стала результатом спільної роботи магістрантів, аспірантів та викладачів у рамках курсу «Імітаційне моделювання стійкості та еволюції надорганізмових біосистем». У ході низки академічних занять у середовищі R було розроблено імітаційну модель «Зростання людства», яка характеризується поетапним збільшенням системної складності. Ця модель належить до категорії «моделей перевірки достатності механізмів» (моделей, що перевіряють, чи є запропоновані механізми достатніми для відтворення спостережуваної динаміки). Базова архітектура складається з моделі експоненціального зростання населення з кількома віковими класами, кожен з яких характеризується власними показниками народжуваності та смертності. На наступних етапах модель послідовно інтегрує: логістичне обмеження ємності середовища (параметр Ферхюльста); лаг-ефект ефект у реакції населення на дефіцит ресурсів (параметр Ніколсона); зменшення ємності середовища внаслідок криз перенаселення (параметр Острова Пасхи); зростання ємності середовища, зумовлене культурною еволюцією, що оптимізує спосіб життя (параметр фон Ферстера); і, нарешті, механізм демографічного переходу (параметр Ноустейна). Розглянуто структуру моделі, результати моделювання та альтернативні алгоритмічні рішення, які були запропоновані у ході спільної розробки. Автори вважають такий покроковий підхід до моделювання успішним і пропонують свій досвід для подальшого розвитку та застосування.