4714

11

Общий алгоритм решения задач по дисциплине «Биогеофизика леса»

Решение задачи по биогеофизике можно разделить на следующие этапы.

1.Краткое представление условия задачи. Оно заключается в записи известных и искомых величин, где приводятся численные данные в том виде, в котором они имеются в условии задачи. Здесь же указываются сведения, заданные неявно (например, в графической или табличной формах).

2.Перевод всех данных в условии величин в единую систему единиц –

обычно в Международную систему единиц (СИ).

3.Анализ задачи. На этом этапе, прежде всего, следует установить, какие модели могут быть использованы в задаче. Начинать советуем с простых моделей, неплохо себя зарекомендовавших для аналогичных древостоев.

4.Выбор алгоритма и языка программирования. При этом выбор во многом обусловлен наличием лицензионного программного обеспечения.

5.Расчет. Для отладки программы расчета необходимо использовать хорошо известные результаты, которые приводятся в литературе. После получения адекватных результатов можно приступить к расчету по выбранной модели. Представленная последовательность действий может быть полезной при решении как расчетных, так и качественных задач.

Примеры оформления решения задачи

Задание №1. Провести оптимизацию параметров модели динамики роста однопородного древостоя по Г.П. Кареву для сосновых насаждений бонитета 1а. Исходные значения числа стволов взять для нормальных древостоев культур сосны из [5]. В качестве начальных значений параметров взять значения параметров а1, а2, а3 из [4]. Для составления программы расчета использовать Matcad. Оптимизацию провести, применяя метод наименьших квадратов, предварительно линеаризовав систему соответствующих нелинейных уравнений.

12

13

Задание №2. Провести оптимизацию параметров модели динамики роста однопородного древостоя по Г.П. Кареву для сосновых насаждений бонитета 1б. Исходные значения числа стволов взять для нормальных древостоев культур сосны из [5]. В качестве начальных значений параметров взять значения параметров а1, а2, а3 из [4]. Для составления программы расчета использовать Matcad. Оптимизацию провести, применяя метод наименьших квадратов, предварительно линеаризовав систему соответствующих нелинейных уравнений.

14

Задание №3. Провести оптимизацию параметров модели динамики роста однопородного древостоя по Г.П.Кареву для сосновых насаждений бонитета 4. Исходные значения числа стволов взять для нормальных древостоев культур сосны из [5]. В качестве начальных значений параметров взять значения параметров а1, а2, а3 из [4]. Для составления программы расчета использовать Matcad. Оптимизацию провести, применяя метод наименьших квадратов, предварительно линеаризовав систему соответствующих нелинейных уравнений.

15

16

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ

Каждое индивидуальное задание представляет собой задачу, относящуюся к определенному разделу биогеофизики. Цель индивидуального задания – практическое освоение теоретического курса и приобретение навыков решения задач, имеющих как учебный, так и научный характер.

Решенные задачи не заменяют учебный и лекционный материал, поэтому перед выполнением задач следует ознакомиться с соответствующими разделами теоретического курса лекций или учебников, которые приведены в рекомендуемом списке литературы.

Впроцессе расчетов следует обратить внимание на согласованность единиц измерения величин, входящих в формулы. (Не забывайте писать, в каких единицах получен результат). Рекомендуемые единицы измерения приведены в перечне используемых обозначений. Все вычисления следует выполнять с точностью до четырех значащих цифр, принятой для подобных расчѐтов.

Индивидуальное задание оформляется в рукописном виде. Пример оформления решения задачи приведен в таблице 2.

После решения задачи, входящую в задание, листы с решениями брошюруются и снабжаются титульным листом с обязательным указанием дисциплины, номера варианта задания и данных студента.

При представлении задач обязательными элементами являются:

–текст задачи и числовые исходные данные;

–применяемая модель.

Впроцессе защиты индивидуального задания студентам могут быть предложены контрольные вопросы и задачи из соответствующего раздела курса.

Небрежно оформленные и выполненные не по своему варианту индивидуальное задания к защите не принимаются.

Выполнение индивидуальных заданий максимально приближает обучение к практическим интересам с учетом имеющейся информации и является результативным методом закрепления знаний.

ВАРИАНТЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ

Вариант 1

Провести оптимизацию параметров модели динамики роста однопородного древостоя по Г.П. Кареву для сосновых насаждений бонитета 2. Исходные значения числа стволов взять для нормальных древостоев культур сосны из [5].

17

В качестве начальных значений параметров взять значения параметров а1, а2, а3 из [4]. Для составления программы расчета использовать Matcad. Оптимизацию провести, применяя метод наименьших квадратов, предварительно линеаризовав систему соответствующих нелинейных уравнений.

Вариант 2

Провести оптимизацию параметров модели динамики роста однопородного древостоя по Г.П. Кареву для сосновых насаждений бонитета 3. Исходные значения числа стволов взять для нормальных древостоев культур сосны из [5]. В качестве начальных значений параметров взять значения параметров а1, а2, а3 из [4]. Для составления программы расчета использовать Matcad. Оптимизацию провести, применяя метод наименьших квадратов, предварительно линеаризовав систему соответствующих нелинейных уравнений.

Вариант 3

Провести оптимизацию параметров модели динамики роста однопородного древостоя по Г.П. Кареву для сосновых насаждений бонитета 4. Исходные значения числа стволов взять для нормальных древостоев культур сосны из [5]. В качестве начальных значений параметров взять значения параметров а1, а2, а3 из [4]. Для составления программы расчета использовать Matcad. Оптимизацию провести, применяя метод наименьших квадратов, предварительно линеаризовав систему соответствующих нелинейных уравнений.

Вариант 4

Провести оптимизацию параметров модели динамики роста однопородного древостоя по Г.П. Кареву для сосновых насаждений бонитета 5. Исходные значения числа стволов взять для нормальных древостоев культур сосны из [5]. В качестве начальных значений параметров взять значения параметров а1, а2, а3 из [4] для составления программы расчета использовать Matcad. Оптимизацию провести, применяя метод наименьших квадратов, предварительно линеаризовав систему соответствующих нелинейных уравнений.

Вариант 5

Провести оптимизацию параметров модели динамики роста однопородного древостоя по Г.П. Кареву для сомкнутых осиновых насаждений бонитета 1а. Исходные значения числа стволов взять для осиновых насаждений бонитета 1а [5]. В качестве начальных значений параметров взять значения параметров а1, а2, а3 из [4]. Для составления программы расчета использовать Matcad. Оптимизацию провести, применяя метод наименьших квадратов, предварительно линеаризовав систему соответствующих нелинейных уравнений.

18

Вариант 6

Провести оптимизацию параметров модели динамики роста однопородного древостоя по Г.П. Кареву для сомкнутых осиновых насаждений бонитета 1. Исходные значения числа стволов взять для осиновых насаждений бонитета 1 [5]. В качестве начальных значений параметров взять значения параметров а1, а2, а3 из [4]. Для составления программы расчета использовать Matcad. Оптимизацию провести, применяя метод наименьших квадратов, предварительно линеаризовав систему соответствующих нелинейных уравнений.

Вариант 7

Провести оптимизацию параметров модели динамики роста однопородного древостоя по Г.П. Кареву для сомкнутых осиновых насаждений бонитета 2. Исходные значения числа стволов взять для осиновых насаждений бонитета 2 [5]. В качестве начальных значений параметров взять значения параметров а1, а2, а3 из [4]. Для составления программы расчета использовать Matcad. Оптимизацию провести, применяя метод наименьших квадратов, предварительно линеаризовав систему соответствующих нелинейных уравнений.

Вариант 8

Провести оптимизацию параметров модели динамики роста однопородного древостоя по Г.П. Кареву для сомкнутых осиновых насаждений бонитета 3. Исходные значения числа стволов взять для осиновых насаждений бонитета 3 [5]. В качестве начальных значений параметров взять значения параметров а1, а2, а3 из [4]. Для составления программы расчета использовать Matcad. Оптимизацию провести, применяя метод наименьших квадратов, предварительно линеаризовав систему соответствующих нелинейных уравнений.

Вариант 9

Провести оптимизацию параметров модели динамики роста однопородного древостоя по Г.П. Кареву для сомкнутых осиновых насаждений бонитета 4. Исходные значения числа стволов взять для осиновых насаждений бонитета 4. [5]. В качестве начальных значений параметров взять значения параметров а1, а2, а3 из [4]. Для составления программы расчета использовать Matcad. Оптимизацию провести, применяя метод наименьших квадратов, предварительно линеаризовав систему соответствующих нелинейных уравнений.

Вариант 10

Провести оптимизацию параметров модели динамики роста однопородного древостоя по Г.П.Кареву для сомкнутых осиновых насаждений бонитета 4. Исходные значения числа стволов взять для осиновых насаждений бонитета 4 [5]. В качестве начальных значений параметров взять значения параметров а1,

19

а2, а3 из [4]. Для составления программы расчета использовать Matcad. Оптимизацию провести, применяя метод наименьших квадратов, предварительно линеаризовав систему соответствующих нелинейных уравнений.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ РЕФЕРАТОВ

Поскольку лекции читаются не в полном объеме дисциплины, то студентам на самостоятельное изучение выносится ряд разделов. Преподаватель сообщает студентам содержание данных разделов и организует контроль знаний по заявленным темам. По результатам изучения приведенных тем студент составляет конспект или оформляет реферат. Темы заданий, вынесенных на самостоятельную работу, приводятся в таблице.

Подготовка рефератов направлена на развитие и закрепление у студентов навыков самостоятельного глубокого, творческого и всестороннего анализа научной, методической и другой литературы по актуальным проблемам дисциплины; на выработку навыков и умений грамотно и убедительно излагать материал, четко формулировать теоретические обобщения, выводы и практические рекомендации.

Рефераты должны отвечать высоким квалификационным требованиям в отношении научности содержания и оформления.

Темы рефератов, как правило, посвящены рассмотрению одной проблемы. Объем реферата может быть от 5 до 10 страниц машинописного текста (список литературы и приложения в объем не входят).

Текстовая часть работы состоит из введения, основной части и заключе-

ния.

20

Во введении студент кратко обосновывает актуальность избранной темы реферата, раскрывает конкретные цели и задачи, которые он собирается решить

входе своего исследования.

Восновной части подробно раскрывается содержание вопроса (вопросов)

темы.

Взаключении кратко должны быть сформулированы полученные результаты исследования и даны выводы. Кроме того, заключение может включать предложения автора, в том числе и по дальнейшему изучению заинтересовавшей его проблемы.

Всписок литературы студент включает только те документы, которые он использовал при написании реферата.

Вприложении (приложениях) к реферату могут выноситься таблицы, графики, схемы и другие вспомогательные материалы, на которые имеются ссылки в тексте реферата.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ

КЗАЧЕТУ

Впериод подготовки к зачету студенты вновь обращаются к пройденному учебному материалу. При этом они не только закрепляют полученные знания, но и получают новые.

Литература для подготовки к зачету рекомендуется преподавателем либо указана в учебно-методическом комплексе. Для полноты учебной информации

иее сравнения лучше использовать не менее двух учебников. Студент вправе сам придерживаться любой из представленных в учебниках точек зрения по спорной проблеме (в том числе отличной от преподавательской), но при условии достаточной научной аргументации.

Основным источником подготовки к экзамену является конспект лекций, где учебный материал дается в систематизированном виде, основные положения его детализируются, подкрепляются современными фактами и информацией, которые в силу новизны не вошли в опубликованные печатные источники. В ходе подготовки к зачетустудентам необходимо обращать внимание не только на уровень запоминания, но и на степень понимания излагаемых проблем.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Изучение дисциплины следует начинать с проработки данных методических указаний по самостоятельной работе, особое внимание уделяя целям и задачам, структуре и содержанию курса.