11.1 Utangulizi

Kwa ujumla, mifano ya hisabati inaweza kuchukua fomu tofauti sana kulingana na mfumo unaojifunza, ambao unaweza kuanzia kijamii, kiuchumi na mazingira hadi mifumo ya mitambo na umeme. Kwa kawaida, mifumo ya ndani ya mifumo ya kijamii, kiuchumi au mazingira haijulikani sana au kueleweka na mara nyingi seti ndogo za data zinapatikana, wakati ujuzi wa awali wa mifumo ya mitambo na umeme ni katika ngazi ya juu, na majaribio yanaweza kufanywa kwa urahisi. Mbali na hili, fomu ya mfano pia inategemea sana lengo la mwisho la utaratibu wa mfano. Kwa mfano, mfano wa kubuni mchakato au simulation lazima iwe na maelezo zaidi kuliko mfano uliotumiwa kusoma matukio tofauti ya muda mrefu.

Hasa, kwa aina mbalimbali ya maombi (kwa mfano Keesman 2011), mifano ni maendeleo kwa:

• Kupata au kupanua ufahamu katika matukio tofauti, kwa mfano, kurejesha mahusiano ya kimwili au ya kiuchumi.

• Kuchambua tabia ya mchakato kwa kutumia zana za simulation, kwa mfano, mafunzo ya mchakato wa waendeshaji au utabiri wa hali ya hewa.

• Tathmini vigezo vya hali ambavyo haviwezi kupimwa kwa urahisi kwa wakati halisi kwa misingi ya vipimo vinavyopatikana, kwa mfano, maelezo ya mchakato wa mtandaoni.

• Udhibiti, kwa mfano, katika udhibiti wa mtindo wa ndani au dhana ya udhibiti wa uingizaji wa mfano au kusimamia michakato.

Hatua muhimu katika modeling ya mfumo wowote ni kupata mfano hisabati ambayo vya kutosha inaeleza hali halisi au hali. Kwanza, mipaka ya mfumo na vigezo vya mfumo vinapaswa kuwa maalum. Kisha mahusiano kati ya vigezo hivi yanapaswa kuwa maalum kwa misingi ya ujuzi wa awali, na mawazo juu ya uhakika katika mfano yanapaswa kufanywa. Kuchanganya habari hii inafafanua muundo wa mfano. Bado mfano inaweza kuwa na baadhi ya coefficients haijulikani au inkabisa inayojulikana, vigezo mfano, ambayo katika kesi ya tabia wakati tofauti kufafanua seti ya ziada ya vigezo mfumo. Kwa utangulizi wa jumla wa modeling hisabati sisi rejea, kwa mfano, Sinha na Kuszta (1983), Willems na Polderman (1998) na Zeigler et al. (2000).

Katika sura hii, mfano wa mfumo wa uzalishaji wa aquaponic (chakula) utaelezwa. Kielelezo 11.1 kinaonyesha mfano wa kawaida wa mfumo wa AP, i.e. kinachojulikana kama mfumo wa aquaponic wa kitanzi cha tatu. Kutokana na kanuni za msingi za mfano, kwa kutumia sheria za uhifadhi na mahusiano ya kikatiba, mifano ya hisabati ya kila aina ya mifumo ya AP kawaida huwakilishwa kama seti ya milinganyo ya kawaida au ya sehemu tofauti. Mifano hii ya hisabati hutumiwa kwa kawaida kwa kubuni, makadirio na udhibiti. Katika kila moja ya malengo haya maalum modeling, sisi kutofautisha kati ya uchambuzi na awali.

Kielelezo 11.1 kilichopigwa, mfumo wa aquaponic wa kitanzi cha tatu na mifumo ya RAS, hydroponic na remineralization. (Goddek, 2017)

Muhtasari wa sura ni kama ifuatavyo. katika Sect. 11.1 baadhi background juu ya mifumo ya hisabati modeling ni iliyotolewa. Sehemu 11.2, 11.3, [11.4](/jamiii/makala/11-4-modeling-anaerobic digestion) na 11.5 kuelezea modeling) kuelezea modeling ya reenhouse-modeling ya mfumo wa ulture (RAS), digestion ya anaerobic, hydroponic (HP) chafu na mfumo wa AP wa kitanzi, kwa mtiririko huo. Katika [Sect. 11.6](/jamiii/makala/11-6-mbalimbali kitanzi-aquaponic-modeling) zana modeling ni kuletwa na mfano na baadhi ya mifano. Sura inahitimisha na sehemu ya Majadiliano na Hitimisho