Імітаційне моделювання

Імітаційне моделювання надорганізмових систем (з використанням LibreOffice Calc)

Д.А. Шабанов

Людина — це істота, здатна адаптуватися до очікуваних змін середовища, які вона прогнозує завдяки спільній побудові моделей. Пізнання світу або самого себе, наука, мистецтво — форми моделювання. Ви починаєте курс, присвячений імітаційному моделюванню, simulation, але перед усім іншим корисно замислитися про диво моделювання як таке.

Чому сонце кожного ранку з’являється на небі, а кожного вечора — зникає? Різні відповіді на це питання — це різні моделі. Одна з найстаріших відомих нам моделей, віком близько п’яти тисяч років, створена у Геліополі, у Єгипті. Кожного ранку Нут (небо) народжує Ра (сонце) від Геба (землі). Кожного вечора Ра зникає у череві своєї матері. Нут і Геб — діти Шу (повітря) та Тефнут (вологи). Самі Шу та Тефнут — діти-близнюки Атума, чиє ім’я можна розуміти, як «Усе»; Атум самоорганізувався з первісного водного хаосу — Нуна. Ці боги входять у геліопольській пантеон примордіальних (лат. primordialis — споконвічних, первозданних) богів, або ж велику еннеаду. Геліополь був центром культу Ра, Сонця. Інші культові центри Єгипту створювали інші моделі, обирали інші дев’ятки первинних богів.

Це — казкові, наївні пояснення? Сучасні моделі детальніші, математизовані і, головне, дають ефективну основу для науково-технологічної перебудови середовища. Зате міфологічні моделі ефективніше підтримували душевні сили своїх користувачів. Стародавній єгиптянин кожного ранку бачив, як Нут народжує Ра, і це допомагало йому правильно проходити його життєвим шляхом. Крім іншого, носіїв будь-яких моделей світобудови хвилює смерть. Померлий вертається до Геба, і, як з Геба, з нього тягнуться догори рослини... Користувачі геліопольської космогонії клали поруч з мерцем папіруси з текстом, що зберігся у багатьох варіантах. Його називають «Книгою мертвих», хоча кращий переклад його назви — «Глави про вихід до світла дня». Ймовірно, цей текст не допомагав вийти до світла дня, але полегшував ухід у небуття. Ілюстрації в таких папірусах часто відбивали той спокій, що надавала міфологічна модель буття її носіям.

У якості символу цього курсу автор обрав зображення з папірусу Грінфілд, що містив «Книгу мертвих» цариці Несітанебташеру. Ми бачимо Шу, який підіймає Нут над Гебом і створює цим простір, у якому відбувається наше життя.

Чому автор обрав саме це зображення? Є надія, що студенти, які будуть засвоювати цей курс, познайомляться з цікавим відчуттям. Користуючись нехитрими інструментами, ти створюєш схематичний опис певного середовища... Це ж нескладно: передбачити, як буде розгортатися імітація? Створюючи імітаційну модель певного екологічного процесу, слід задати закони уявного середовища і дозволити йому розвиватися за тією логікою, яку ми для нього обрали. Запускаєш модель — і бачиш, що вона живе своїм життям, досить часто непередбачуваним, несподіваним навіть для її творця. Іноді несподіванки відбиваються у прикрих помилках та збоях, іноді — у контрінтуїтивній поведінці моделі, яка відкриває перед нами щось нове.

Модель починає жити...

Д.А.Шабанов, професор кафедри зоології та екології тварин Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна