Решение конкурентных задач взаимодействия популяций на примере модели Лотки-Вольтерры
Автор: Кишкинова О.А., Верезубова Н.А., Томилова Н.М.
Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal
Рубрика: Физико-математические науки
Статья в выпуске: 3-1 (102), 2025 года.
Бесплатный доступ
Модель Лотки-Вольтерры служит фундаментальным инструментом для анализа динамики популяций в экосистемах и биотехнологических процессах. В статье детально рассмотрены принципы работы этой математической системы, её практическое применение в биотехнологии, а также роль в изучении межвидовых взаимодействий и оптимизации промышленных процессов. Произведен анализ возможностей расширения классической модели для описания многовидовых систем и сложных пищевых цепей, прогнозирования эпидемиологических процессов путём адаптации модели для анализа распространения инфекционных заболеваний и разработки стратегий борьбы с антибиотикорезистентностью. Рассмотрены ее основные преимущества: адаптивность, точность, междисциплинарность. Особое внимание уделено современным модификациям модели при вмешательстве в природные экосистемы, расширяющим её применимость в условиях глобальных экологических вызовов. Доказывается, что модель Лотки-Вольтерры не просто историческое наследие, а живой фундаментальный инструмент для решения глобальных вызовов нашего времени, позволяет не только объяснять наблюдаемые явления, но и прогнозировать долгосрочные последствия вмешательства в экосистемы.
Модель лотки-вольтерры, биотехнология, природные экосистемы, математическое моделирование, популяционная динамика
Короткий адрес: https://sciup.org/170210057
IDR: 170210057 | DOI: 10.24412/2500-1000-2025-3-1-339-343
In search of balance: the Lotka-Volterra model in biosystem research
The Lotka-Volterra model serves as a fundamental tool for analyzing population dynamics in ecosystems and biotechnological processes. The article discusses in detail the principles of operation of this mathematical system, its practical application in biotechnology, as well as its role in the study of interspecific interactions and optimization of industrial processes. The article analyzes the possibilities of expanding the classical model to describe multi-species systems and complex food chains, predict epidemiological processes by adapting the model to analyze the spread of infectious diseases and develop strategies to combat antibiotic resistance. Its main advantages are considered: adaptability, accuracy, interdisciplinarity. Special attention is paid to modern modifications of the model when intervening in natural ecosystems, expanding its applicability in the context of global environmental challenges. It is proved that the Lotka-Volterra model is not just a historical legacy, but a living fundamental instrument.