Вход на сайт





Посетители


Сегодня:36
За неделю:674
За месяц:2840
Всего:98321

Регистратор моделей  и Система Поливариантного Анализа динамических моделей агроэкосистем APEX

   С алгоритмической точки зрения компьютерная модель продукционного процесса представляет собой эволюционный оператор, позволяющий описать динамику моделируемого объекта для конкретного единичного варианта расчета — при выбранных   неконтролируемых и управляющих воздействиях и параметрах модели. Большинство практических задач, однако, требуют многократного прогона модели для разных вариантов с целью сравнения получаемых результатов.

   Для решения этой проблемы специалистами лаборатории математического моделирования АФИ была разработана комплексная имитационная система, которая включает в себя собственно модель и специализированную оболочку, отвечающую за построение всей необходимой инфраструктуры процесса моделирования, включая информационное обеспечение и осуществление модельных расчетов в пакетном режиме. Построенная система, получившая название APEX (Automation of Polyvariant EXperiments) позволяет организовывать многократный или т.н. поливариантный расчет динамики формирования урожая для широкого спектра яровых и озимых зерновых культур, многолетних трав и картофеля в течение вегетационного сезона - начиная с посева (посадки) и кончая уборкой.

   Базовыми понятиями разработанной системы поливариантного расчета выступают проект и сценарий. Сценарий представляет собой необходимые наборы данных (параметры культуры, погода, технологии и т.д.), которые необходимы для осуществления однократного расчета выбранной математической модели, а также результаты, полученные при прогоне модели с этими данными. Наборы данных, полученные после отработки моделью очередного сценария, можно увидеть и сравнить с результатами других сценариев в том же проекте. Где под проектом подразумевается не более чем объединение нескольких сценариев, варьирующих по одному или нескольким параметрам математической модели.

Настоящая реализация системы поливариантного анализа математических моделей продукционного процесса представляет следующий набор принципиальных функциональных возможностей:

  1. Создание нового проекта на основе указания списка зарегистрированных в системе наборов данных всех предопределённых типов и перебора всех возможных их сочетаний с генерацией полного набора сценариев расчета.
  2. Расчет как отдельных сценариев, так и их полного набора в проекте (предполагает запуск модели как внешнего приложения для каждого выбранного сценария в отдельности и сериализацию полученных результатов)
  3. Визуализация и анализ результатов расчета как отдельных сценариев, так и их полного набора в проекте (предполагает их представление в виде таблиц или графиков/диаграмм с возможностью вычисления простейших статистических показателей).
  4. Получение и регистрация в системе наборов данных, соответствующих реальным наблюдениям в полевом эксперименте из стационарной базы данных полевого опыта
  5. Генерация новых наборов данных путём варьирования по определённым правилам тех или характеристик выбранного опорного набора.

  

 Планирование многофакторного эксперимента в среде поливариантного расчета  (A – диалог создания проекта, B – визуализатор структуры проекта).

 

   Проект, созданный как набор сценариев, может быть «просчитан» в любой момент времени. Расчет проекта, то есть непосредственное проведение компьютерного эксперимента, сводится к последовательному запуску соответствующей модели (путем вызова главной функции специального адаптера) с набором входных данных, отвечающим текущему сценарию и записи полученных результатов в постоянное хранилище. После полного расчета проекта весь набор получившихся результатов может быть проанализирован с помощью встроенных в систему средств статистической обработки данных (в системе предусмотрены механизмы табличной и графической визуализации, а также специализированные плагины обработки данных для одно-, двух- и многофакторных экспериментов с поддержкой повторностей).

   В настоящее время ведутся работы по интеграции системы поливариантного расчета с электронными картами ГИС, что позволит решать задачу расчета характеристик продукционного процесса в пространственно-неоднородном агроландшафте, то есть использовать поливариантный анализ в информационных технологиях точного земледелия.

Технические требования к конфигурации оборудования для его совместимости с  комплексом поливариантного анализа моделей продукционного процесса

  • Процессор Pentium III 600 МГц и выше
  • RAM 512 Mb
  • 60 Мб свободного места на жестком носителе
  • OS Microsoft Windows 2000, XP, Vista, Windows 7
  • Предустановленная платформа Windows .NET Framework v.3.5
  • Предустановленный MS SQL Server v.2000 или выше

Программный комплекс APEX зарегистрирован в качестве коммерческого программного продукта в Государственном Реестре программ для ЭВМ