بخشی از پاورپوینت
--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----
اسلاید 1 :
فهرست مطالب
آشنايي با نرم افزار Vensim
چگونه يك مدل بسازيم؟
مثالي از يك سيستم زيستي(مدل جمعيتي پنگوئن ها)
مثالي از يك سيستم گرمايشي/سرمايشي
اسلاید 2 :
آشنايي با نرم افزار Vensim
مقدماتي
–تعاريف اوليه
«متغير حالت
«نرخ يا جريان
–Arrowhead
«متغير كمكي يا تبديل كننده
«فلش يا اتصال
–حذف كردن
–رابطه ها و مقادير اوليه
«تنظيم دوره زماني
–Doc
–Comments
–اجراي شبيه سازي
اسلاید 3 :
مقدماتي
–تعاريف اوليه
«متغير حالت: اسم، چيزي كه جمع مي شود.
«نرخ يا جريان: فعل، فعاليتي كه اندازه متغير حالت را تغيير مي دهد.
«متغير كمكي يا تبديل كننده: تبديل مي كند، رابطه يا عدد ثابتي را نگهداري مي كند ، جمع نمي شود.
«فلش يا اتصال:ورودي ها و اطلاعات را انتقال مي دهد.
اسلاید 4 :
مقدماتي
–نمودارها
«Show
«Show again
«Control Panel
«Scale
«Options
«Lock/Unlock
«Export
«Save
–جداول
«Control Panel
«Running down
–ابزارهاي ورودي/خروجي
«Input/Output object
«Set
«Stop
اسلاید 5 :
مثال:يك مدل جمعيت
(1) FINAL TIME = 100
Units: Hour
The final time for the simulation.
(2) growth= growth rate*Population
Units: bacteria/Hour
(3) growth rate= 0.1
Units: 1/Hour
(4) INITIAL TIME = 0
Units: Hour
The initial time for the simulation.
(5) Population= INTEG (growth,100)
Units: bacteria
(6) SAVEPER = TIME STEP
Units: Hour [0,?]
The frequency with which output is stored.
(7) TIME STEP = 1
Units: Hour [0,?]
The time step
اسلاید 6 :
پيشرفته
–فرض كنيد مي خواهيم به مدل اصلي متغيري كه نشان دهنده مقادير تحليلي جمعيت است را با رابطه P=100e0.1t اضافه نماييم.(100 از مقدار اوليه جمعيت 0.1 كسر نرخ رشد و t زمان است)
«متغير سايه
–پاسخ: Bactria1.mdl
–فرض كنيد يك محيط رشد بدون محدوديت براي باكتريها در آزمايشگاه وجود دارد و دانشمند هر ۸ ساعت ٥٠ عدد از آنها را بر مي دارد.
–پاسخ: Bactria2.mdl
–مي خواهيم نرخ رشد جمعيت باكتريها اگر جمعيت از يك حد آستانه (100000) كمتر باشد ۱۰ درصد و در صورتي بيشتر بودن ۵ درصد باشد.
–پاسخ: Bactria3.mdl
–بين نرخ رشد و زمان جدول تابع زير حاكم است.
– پاسخ: Bactria4.mdl
اسلاید 7 :
چگونه يك مدل بسازيم
.1اهداف را تعريف نماييد.
.2سيستمي كه مي خواهيد مدل كنيد را تعريف نماييد.
.3متغيرهاي كليدي مدل را تعريف نماييد.
.4رفتار متغيرهاي كليدي را تشريح كنيد
.5متغيرهاي حالت و جريان را در سيستم خود تعريف نماييد.
.6مدل متغيرهاي حالت و جريان را در Vemsim رسم كنيد.
.7جريانها را تعريف كنيد
.8معادلات، داده هاي اوليه و گرافها را وارد نماييد.
.9مدل را اجرا كنيد
.10مدل را ارزيابي كنيد.
.11مدل را اصلاح كنيد
اسلاید 8 :
مثالي از يك سيستم زيستي(مدل جمعيتي پنگوئن ها)
جمعيتي از پنگوئنها در منطقه اي زندگي مي كنند. در يك زمان بحراني در خصوص يك جمعيت مشخص از آنها عوامل فيزيكي مانند نور و مواد غذايي مي تواند به عنوان عامل تعديل كننده عمل نمايد. در زمان ديگر مواردي چون شكار، رقابت، يا حتي عوامل فيزيكي ديگر مي تواند به عنوان فاكتور موثر عمل نمايد. به نظر مي رسد كه جمعيت ها خود داراي مكانيزمهاي خودكنترلي از طريق مكانيزمهاي Feedback اتوماتيك باشند. ليكن در موارد خاص يك فاجعه وضعيت به چگالي جمعيت وابسته است و نكته آخر اينكه با توجه به وابستگي جمعيت به يكديگر آنها همواره سعي در جلوگيري از انقراض نسل دارند.
اين سيستم مي تواند فقط با يك متغير حالت مدل شود. چه جريانهايي بر اين متغيرها اثر مي گذارد؟
وضعيت تعادل را در مدل خود شرح دهيد. اندازه جمعيت در اين حالت چقدر است؟ آيا اين تعادل قابل قبول به نظر مي رسد؟
يك فاجعه را شبيه سازي نماييد كه در آن نيمي از جمعيت ار بين برود چه اتفاقي مي افتد؟
اگر به جاي يك فاجعه يكباره ، آنها به صورت دوره اي و ثابت بميرند، مدل چگونه مي شود؟ آيا نقطه تعادل ديگري حاصل مي گردد؟ اين دو را با هم مقايسه نماييد.
اسلاید 9 :
پاسخ مدل جمعيت پنگوئن ها
.1اهداف را تعريف نماييد: هدف ما شبيه سازي مدل مذكور و فهم چگونگي عملكرد آن است
.2سيستمي كه مي خواهيد مدل كنيد را تعريف نماييد: ما مي خواهيم در اينجا جمعيت پنگوئن ها را مدل كنيم.
.3متغيرهاي كليدي مدل را تعريف نماييد: متغيرهاي كليدي شامل چگالي جمعيت، جمعيت و عوامل موثر خارجي هستند. همچنين ما ميزان جوجه آوري و مرگ و مير را هم داريم.
.4رفتار متغيرهاي كليدي را تشريح كنيد: به نظر مي رسد با تغييرات در وضعيت متغيرهاي محيطي ما شاهد كاهش يا افزايش جمعيت خواهيم بود ولي پس از مدتي جمعيت به حد تعادلي باز خواهد گشت.
.5متغيرهاي حالت و جريان را در سيستم خود تعريف نماييد: جمعيت پنگوئن ها متغير حالتي است كه با ميزان جوجه آوري و مرگ و مير افزايش و كاهش مي يابد.
.6مدل متغيرهاي حالت و جريان را در Vensim رسم كنيد: فايل Pinguins0.mdl را ببينيد.
.7جريانها را تعريف كنيد: نرخ جوجه آوري برابر است با كسر نرخ جوجه آوري ضربدر جمعيت همچنين نرخ مرگ و مير برابر است با كسر نرخ مرگ و مير ضربدر جمعيت. ما كسر نرخ جوجه آوري را ثابت و كسر نرخ مرگ و مير را وابسته به چگالي جمعيت كرده ايم.
.8معادلات، داده هاي اوليه و گرافها را وارد نماييد: ما جمعيت پنگوئن ها را در ابتدا 800 عدد و در 10 متر مربع فرض كرده ايم. نرخ كسر جوجه آوري برابر 20% و نرخ كسر مرگ و مير از 8% تا 29.4% متغير فرض شده است به نحوي كه در چگالي بالاتر اين نرخ بالاتر و در چگالي پايين تر اين نرخ پايين تر است.
.9مدل را اجرا كنيد
.10مدل را ارزيابي كنيد.
.11مدل را اصلاح كنيد
اسلاید 10 :
پاسخ مدل جمعيت پنگوئن ها
.1همانگونه كه گفته شد جمعيت پنگوئن ها متغير حالتي است كه با ميزان جوجه آوري و مرگ و مير افزايش و كاهش مي يابد.
.2زماني تعادل داريم كه نرخ جوجه آوري و مرگ و مير يكسان گردد. اين شرايط دقيقا براي جمعيت 800 حاصل مي گردد چرا كه چگالي در اين حالت 80 بوده و براي چگالي 80 نرخ 20% براي كسر نرخ مرگ و مير لحاظ شده است كه اين مقدار با كسر نرخ جوجه آوري برابر است.
.3فايل Pinguins1.mdl راببينيد. جمعيت در سال پنجم از 800 به 400 مي رسد. در اين حالت چگالي كاهش يافته و باعث مي گردد كسر نرخ جوجه آوري از كسر نرخ مرگ و مير بالاتر رود و اين موجب افزايش جمعيت مي گردد ليكن پس از چند سال به همان تعادل خواهيم رسيد.
.4فايل Pinguins2.mdl را ببينيد. در اين حالت نقطه تعادل تغيير يافته و به 700 مي رسد. چون ميزان جوجه آوري بايد به حدي برسد كه پوشش دهنده ميزان مرگ و مير سالانه 20 پنگوئن ديگر نيز باشد.
