Вход на сайт

Облако тегов

АШ-YouTube

Экспоненты и эксперименты

Аватар пользователя myak555

Господин мэр лично берет под свою опеку трех половозрелых павианов и призывает население последовать его примеру. Ты возьмешь себе павианиху, Андрей? Сельма будет против, но таково требование Эксперимента! Как известно, Эксперимент есть Эксперимент. Надеюсь, вы не сомневаетесь, Сельма, что Эксперимент есть именно эксперимент – не экскремент, не экспонент, не перманент, а именно Эксперимент?..

А. и Б. Стругацкие «Град обреченный»

После статьи про "Акулий плавник" [ https://aftershock.news/?q=node/367909 ] ясно стало, что требуется разъяснить математические посылки "Пределов роста" для тех, кто не верит на слово и хочет попробовать модель самостоятельно.  Если Вы твёрдо помните инженерский курс ОДУ -- формулы можно просмотреть по диагонали, обратив внимание только на код.  Если подзабыли (или не проходили вообще) -- добро пожаловать читать всё.

Тексты программ Цифрового приложения: http://petronode.com/White_Papers.html Там же можно скачать PDF, где формулы показаны лучше. Убедительная просьба не устраивать офф-топа в комментариях! Наградой будет Орден Бани.

Для разминки решим простейшее дифференциальное уравнение:

Чего тут решать? Проходили в средней школе. Разделив переменные и интегрируя справа и слева, получаем:

Если b>a – население неудержимо растёт, если b<a – так же неудержимо падает. Отрисуем график полученной функции. Кто сказал: «Excel»? Нет, рисовать будем непосредственно программой, а заодно настроим себе компьютер для дальнейших экспериментов. Дело в том, что уравнение {3.1} – самое простое, что нам может встретиться. Далее появятся системы уравнений, которые можно решать только численно.

В Цифровом Приложении есть программа \Chapter 03\Test_Exponent_1.py Для всех примеров Приложения потребуются три программных продукта (все бесплатные):

  • Python 3.4 можно скачать с https://www.python.org/. Почему 3.4? Работает на Windows XP. Если у Вас более поздняя версия операционной системы, проверьте совместимость двух пакетов, указанных ниже. Вообще, весь код этой книги к операционным системам не привязан. Автор тестировал все программы под Windows 10 и Debian Linux, а также на малюсеньком компьютере Raspberry Pi 2 под управлением Raspbian.

  • Библиотеку математических функций Numpy/Scipy качаем по правильной ссылке с http://www.numpy.org/. Для пользователей Windows наиболее привлекательны инсталляторы, изготовленные Кристофом Гохлки: http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/

  • Наконец, для рисования графиков потребуется Matplotlib, добываемый с http://matplotlib.org/. Инсталляция немного заумная, но дело того стоит.

Если всё установилось правильно, у Вас на компьютере есть ссылка на среду разработки IDLE с весёлым жовто-блакитним питончиком, а дважды по ней щёлкнув, – наблюдаем примерно такую картину:

Немедленно можно проверить, правильно ли встали библиотеки: печатаем словечко import и имя библиотеки, как показано выше. Если нет никакого сообщения об ошибке – с библиотекой всё в порядке.

Далее открываем меню File и загружаем текст программы из Test_Exponent_1.py. Экран выглядит приблизительно так:

Наши параметры? Население Земли в 1890 году по данным UNESCO 1'531 млн человек. Средняя рождаемость в ХХ веке – 22 ребёнка на 1'000 населения, средняя смертность – 9.5.

Что программа делает? Сначала, загружаются данные UNESCO о населении Земли из файла Population_calibration.csv . Далее, создаём себе вектор значений T с циферками от 1890 по 2200 включительно, всего 311 чисел. Для каждого значения t из массива T вычисляем население по формуле {3.2} и заносим в массив P.

Последние 13 строчек программы выполняют рисование, сохраняют полученный график в файл и выводят на экран. Запускаем программу клавишей <F5>. На экране появляется вот такое окошко:

Сразу заметим, что график – «живой», а не картинка. Разберитесь с кнопочками в нижней левой части окошка. Они позволяют рассматривать всё в деталях и сохранять увиденное.

У данных UNESCO о численности населения имеется погрешность: примерно один-два процента, или ±100 млн человек. Почему так, большой роли для нашего изложения не играет, а детали можно посмотреть в статье Нико Кейлмана [13].

Уравнение {3.2} – аналитическое решение. Теперь модифицируем программу, добавив решение численное. Интегрирование станем выполнять методом Рунге-Кутты, используя библиотеку Scipy. В Цифровом Приложении имеется программа \Chapter 03\Test_Exponent_2.py

В общем, никакой белой и чёрной магии тут нет. Все необходимые данные мы вынесли в отдельный класс Population, задаётся то же начальное значение 1531 млн человек для 1890 года, и такие же коэффициенты рождаемости и смертности. Производная из системы {3.1} считается в явном виде, а дальше сформированные значения передаются стандартной функции интегрирования из пакета Scipy.

Посмотрим на результат в выполнения программы. Для сравнения, на том же графике присутствует и аналитическое решение.

Численное и аналитическое решения совпадают с точностью 8 знаков, то есть в миллион раз точнее, чем регистрация рождений и смертей в Индии. Если не видно на графиках, программа выводит в консоль все числа – убедитесь сами.

С 1972 года существовали критики «Пределов роста», да и сейчас таковые имеются, критикующие так:

«Не знаю насчёт текущей версии, но первая модель включала взрывные экспоненциальные ошибки. ЕСЛИ ваша модель такая же как и Форрестера, с экспонентами везде, запустите на 40 лет, и ошибки разорвут вам экран, так что «катастрофа» будет всегда, вне зависимости, от того, какие данные вы туда вставите. Я это говорил Форрестеру на первой конференции в октябре 1971 года, но это не остановило шарлатанские попытки пропагандировать его чепуху.»

(пользователь «karlmagnus» 31 мая 2007 года)

Что можно ответить на такое? Действительно, в пятидесятые годы прошлого века численные методы имели некоторые проблемы, в том числе и с точностью вычислений. С пятидесятого по семьдесят первый – много воды утекло, например, кое-кто успешно слетал на Луну. Ладно, в Луну можно не верить, а астронавтов – снимали на ТВ в ангаре посреди Невады. Однако, DYNAMO использовали для проектирования «Боинга-747» и других знаменитых самолётиков, многие из которых летают и по сей день. Теми же методами считают мосты, небоскрёбы, подвески автомобилей и даже блок питания вашего компа. Не могу поверить, что «karlmagnus» пишет свои блоги на арифмометре.

Короче, если Ваш оппонент критикует современные методы решения дифференциальных уравнений, но не может указать конкретную ошибку в уравнениях или в коде – перед Вами типичный перец.

Заметим, что экспонента довольно плохо описывает поведение реального населения планеты Земля. В периоды с 1900 по 1950 годы и с 1990 года по сегодняшний день, наилучшее приближение – линейное, только прирост разный. Современный прирост – по 82 млн человек в год – держится уже четверть века.

Модифицируем программу: \Chapter 03\Test_Exponent_3.py

Разница знатная. Если население Земли растёт по экспоненте, то к 2050 году нас будет 11.3 млрд человек. Если продолжит расти линейно – на миллиард с хвостиком меньше: «всего» 10.3 миллиарда. В 2100 году – 21.1 и 14.3 млрд народа, соответственно. Один знаменитый астрофизик по фамилии Хорнер даже предположил, что в 2025 году население планетки выйдет на бесконечность.  По-моему, он с фантиками нас перепутал.

Поспешим успокоить читателей. По экспоненте растёт только население бактерий в чашках Петри, да и то – лишь в самом начале. Реальная функция несколько сложнее, хотя экспонента там тоже присутствует.

Впервые о свойствах уравнения {3.1} задумался в самом конце XVIII века английский доктор философии, математик, экономист и священник Т.Р.Мальтус [14]. За прошедшее с момента публикации время, чего только Роберту Мальтусу не приписали: от ненависти к бедным до крематориев в лагерях смерти Третьего Рейха. Извратили даже имя: хотя Мальтус при рождении был записан в церковной книге как «Томас Роберт Мальтус», однако имя Томас он не любил и был известен всем как Роберт. На самом деле, к работам добродушного священника о теории популяции все эти зверские «последователи Мальтуса» – от Спенсера до Ницше и Гитлера – отношения не имеют. Что же писал наш математик?

Начнем, пожалуй, с постулатов Мальтуса. Чтоб избегнуть разночтений, здесь и далее будем принципиально цитировать первую книгу, 1798 г. Викиложцы и прочие перцы часто пишут, что Мальтус «принял на веру» два постулата:

  1. Производство продуктов питания возрастает как арифметическая прогрессия.

  2. Население возрастает как геометрическая прогрессия.

Когда графики пересекутся, всем крышка! График даже откуда-то просочился в русскую Википедию.

На самом деле, викиложцы лукавят, a в книге Мальтуса чёрным по белому:

«I think I may fairly make two postulata.

First, That food is necessary to the existence of man.

Secondly, That the passion between the sexes is necessary and will remain nearly in its present state.»

«Я думаю, что можно принять на веру следующие два постулата:

Первое. Человеку надо есть, чтобы жить.

Второе. Тяга к представителям противоположного пола – это биологическая необходимость, и в будущем мало изменится.»

Это — постулаты Мальтуса, и ему они действительно очевидны. Как вам? Когда Мальтус защищал свой докторат то философии, он не только учил Логику, но и сдавал по ней экзамены на «отлично». Для него «postulata» — это в самом деле штуки самоочевидные каждому читателю и никаких доказательств не требующие. Мальтус, с магистерской степенью по математике, знал предмет очень так неплохо! В 1788 году, он закончил Кембриджский Колледж Иисуса «восьмым вранглером». Представьте себе, что на математической олимпиаде последних курсов МГУ, МИФИ, МФТИ и Бауманки – Вы заняли почётное восьмое место! Где-то так. Перед вранглерами – приподнимали академические четырёхугольные шляпы! От зависти к таланту и уважения к затраченным усилиям.

А как же про арифметическую и геометрическую прогрессию? А вот, там же в первой главе:

«Assuming then my postulata as granted, I say, that the power of population is indefinitely greater than the power in the earth to produce subsistence for man.»

Вот дословный перевод для современника Мальтуса из XVIII столетия:

«Если вы согласились с постулатами, я попытаюсь доказать, что сила роста человеческой популяции бесконечно превышает силу земли для производства человеческого пропитания.»

Для любителей лингвистики поясним, что в английском математическом тексте той поры «I say» — это как раз «попробуем доказать». А в нашем с Вами просвещённом XXI веке, математик или инженер написали бы так:

«Если вы согласились с постулатами, я попытаюсь доказать, что функция плотности человеческой популяции возрастает значительно быстрее, чем функция критической плотности популяции.»

Попробуем, по следам Мальтуса, доказать и мы. Уравнение {3.1} превращается:

Время у нас в годах, численность населения – в миллионах. Функции A и B измерять будем безразмерными единицами. И во времена Мальтуса, и кое-где даже сейчас, используется устаревшее «рождений на 100 тыс. населения» и, соответственно, «смертей на 100 тыс. населения», что очень неудобно, так как надо таскать за собой коэффициенты. Для нас же, A=0.001 – это тысяча смертей на миллион, или же 100 смертей на 100 тыс.

Для постоянных A и B – уравнение мы уже решили. Экспонента – вообще интересная функция. Снизу она ограничена нулём. То есть, при отрицательном коэффициенте воспроизводства (b-a), рано или поздно количество людей уменьшится до 10-6 миллиона, меньше одной особи, и популяцию придётся обнулить: «все вымерли». А вот сверху – ограничений нет никаких.

Уважаемые перцы! Когда у вас в следующий раз зачешется написать, что Мальтус принял экспоненциальный рост ничем не ограниченного населения как постулат и как-то хитро встроил в решение экспоненту, перекреститесь и накарябайте что-то более умное. Во-первых, это не «постулат», а доказанная математическая теорема, с конкретно описанными условиями. С дифференциальным уравнением в придачу. Во-вторых, там так и написано: «ничем не ограниченного» (про ограничения – несколько ниже). И пока вас не выбрали-таки старшим, ну или хотя бы восьмым вранглером, может стоит читать, как у Мальтуса написано…

Если бы Мальтус написал про экспоненты и на этом остановился, о Мальтусе мы сегодня и не вспоминали. Про экспоненты и логарифмы знал Джон Непер ещё в XVI веке!

Но Мальтус со товарищи двинулся дальше. Он предложил решить такое уравнение:

Здесь рождаемость b постоянна (смотрим второй постулат: секса хочется всегда!), а смертность пропорциональна населению, и обратно пропорциональна функции O(t). Последняя имеет размерность в миллионы человек, и называется оптимальной численностью популяции. Легко видеть, что если популяция P в точности равна O, то производная – ноль, а значит, население не уменьшается, и не увеличивается.

Если O(t) – константа, то {3.4} называется уравнением Ферхюльста. Бельгийский математик Пьер Франсуа Ферхюльст (Verhulst) написал его в XIX веке для рыбок.

Представьте себе, что у вас есть пруд, а в пруду живут зеркальные карпы. Каждый день вы забрасываете в пруд корма, достаточного для О взрослых особей. Если корма слишком много, излишки просто сгнивают. А если корма недостаточно – умирают и сгнивают «лишние» карпы, кому не досталось еды. Какова будет популяция в вашем пруду от времени?

Система {3.4.} решается аналитически:

В общем виде, решение Ферхюльста называется сигмоидой или логистической функцией и записывается так:

Проведём численное решение используя программу: \Chapter 03\Test_Velhurst_4.py .

Отметим важное отличие логистической кривой от экспоненты. Бесконечного роста у функции Ферхюльста нет, а есть плавный выход на «полочку». Начиная с популяции 1530 млн человек в 1890 году, к 2200 году набирается 10.4 млрд, – и население стабилизируется.

Более того, у сигмоиды есть три участка. В начале, функция растёт вроде бы как экспонента, затем рост становится линейным, затем – рост замедляется, и функция выходит на асимптоту. Благодаря такому поведению, население планеты Земля с 1890 по 2015 описывается сигмоидой гораздо лучше, чем экспонентой. Я призываю читателей самим поиграть с программой и убедиться, что никаким подбором коэффициентов рождаемости и смертности экспоненту к реальным стат-данным подогнать не удастся. У вас либо слишком много народу между 1910 и 1970 годами, либо популяция «выстреливает» после 1980.

У сигмоиды есть и проблема. Поскольку посередине участок линейный, предсказать, как поведёт себя кривая справа – невозможно. Значение константы О в решении {3.5} или константы Right в решении {3.6} приходится подбирать из граничных условий, но ведь условий в будущем мы не знаем.

Начиная с программы \Chapter 03\Test_Velhurst_5.py , мы навсегда распрощаемся с функцией экспоненты в чистом виде. Как и в программе World3, никакие входные данные или зависимости по экспоненте расти не будут. На конечной планете ничто не растёт до бесконечности. Итак, запускаем программу:

На диаграмме представлено четыре решения:

  1. Численное решение, как выше.

  2. Первое аналитическое (зелёные точки) – известнoe под псевдонимом «среднее предсказание ООН», с выходом на «полочку» около 11.5 млрд после 2100 года.

  3. Второе аналитическое решение (красная линия) – оно же «максимальное предсказание» ООН.

  4. Третье аналитическое решение (синяя линия) – уходит на асимптоту 40 млрд человек – но уже много после 2200 года.

Откуда у меня взялись 40 миллиардов? Из второй главы. Вспомним, что весь поток полезной энергии без разрушения биосферы – 2250 ТВт, а в 2015 году 7.3 млрд землян потребляли не менее 400 ТВт. Отсюда 7.3*2250/400 = 41 млрд.

Поглядим на это число поближе. Вот цитата из времён, когда «Пределов роста» ещё не было, а критиковали Мальтуса и его последователей:

«That the earth could maintain a thousand billions of people as easily as a thousand millions is a necessary deduction from the manifest truths that, at least so far as our agency is concerned, Matter is eternal and Force must forever continue to act.»

«То, что Земля может поддерживать жизнь одного триллиона человек так же легко, как одного миллиарда, легко вывести из того, что с точки зрения человека, Материя — вечна, и Сила Божия — тоже будет действовать вечно.»

Хенри Джордж, «Прогресс и бедность», 1879 год

Площадь земного шара – 5.101·108 км2. Распределив триллион человек, получим плотность населения 2'000 человек на км2. Многовато, но прецеденты уже есть: в Бангладеш, на каждом квадрате – 1'030 человек.

Однако, Бангладеш находится на суше, хотя его периодически затапливает. Поделим 1 триллион на площадь суши – 1.489·108 км2. Тогда, приходится говорить о плотности населения 6'700 человек на км2. Примерно как в современных мегаполисах, вроде Токио.

Заметим однако, что наш мегаполис простирается к вершинам Гималаев и до Южного полюса в Антарктиде. Оценки обитаемой суши разнятся у разных авторов. Действительно, при условии подвоза продовольствия и наличия неограниченного источника энергии, и Антарктида «обитаема» вполне. Для нашей простейшей прикидки достаточно считать обитаемой 50% площади суши, то есть плотность населения – удваивается: 13'400 человек на квадратном километре. Это уже экстрим, но в китайском Макао – 55'000.

Пусть население не отращивает жабры, а выращивает еду на суше. Площади потенциальных сельхозугодий в земной статистике отражены хорошо: 4.884·107 км2. На каждого из триллиона – по 49 м2, или пятачок земли размером 7х7 метров.

То есть, запихать один триллион на планету человек кое-как можно, поверим Хенри Джорджу на слово. Насчёт же «поддерживать жизнь» – позвольте усомниться.

Не будем планировать на триллион, а зададимся целью прокормить 40 млрд человек, используя исключительно возобновляемые источники энергии. В пику Хенри Джорджу заметим, что вариант 40 млрд кое-как, с большой натяжкой, – реализуем, а вот триллион – сродни космооперным тераваттам IEA, с которыми мы разбирались в статье "Два перца и тринадцать шариков" [ https://aftershock.news/?q=node/393532 ]. Наш Хенри оказался не Джорджем, а перцем!

Во второй главе мы подсчитали, что на душу в год надо 480 кг зерновых, Распахать, естественно, придётся все потенциальные сельхозугодья. С квадратного километра надо собирать 40·109*480/4.884·107 = 400·103 кг, то есть по 4 тонны с гектара. На душу населения приходится по 12 соток в среднем.

Тяжеловато, но прецеденты есть. В восьмидесятые годы Джон Джевонс организовал контору «Экологическая инициатива» [ http://www.johnjeavons.info/index.html ]и пытался доказать, что человека можно кормить с 2.6 соток [ напомним, что в статье про перцев мы вычилили абсолютный теоретический предел: 2.2 сотки ].  Оценка была последовательно повышена до 4 соток, затем – до десяти. Сам Джевонс, правда, с десяти соток не живёт, а зарабатывает на жизнь продажей книг и DVD и проведением семинаров по интенсивному выращиванию «органических» сельхозпродуктов. В первых, экстремистских, вариантах ведения органического хозяйства, предполагалась утилизация умерших в компост, примерно как в Юго-Восточной Азии позапрошлого века. Типичный вьетнамский биореактор показан ниже.

Однако, 40 миллиардов поселить не получится. Вы заметили, что у девушки на картинке выше – резиновые сапоги, одежда с фабрики, сельскохозяйственные орудия в виде металлических леек и пластмассового ведёрка? А в ведёрке – какие-то удобрения. Без хотя бы элементарной технологии о 4 тоннах с гектара можно только мечтать. Тот же Джон Джевонс покажет вам и лопаты, и культиватор, и шланги-лейки-ведёрки, и скажет, что без шляпы – тепловой удар. Голыми руками голый человек 12 соток обработать не способен от слова никак.

Проведём вторую оценку, опять-таки по вычислениям из второй главы. Поток энергии высокой концентрации в 2014 году – не менее 18.5 ТВт. Максимальный поток возобновляемой энергии при условии ветряков через каждый километр и плотины на каждом ручье – 47±5 ТВт. Отсюда, максимальное население планеты: 47*7.3/18.5 = 18.5±2 миллиарда.

Я не знаю, как считает ООН, но моё, рассчитанное по энергетике, попадание вполне соответствует их «максимальной» оценке. Есть и несколько других оценок. Например, движение веганов постоянно заявляет, что на веганской диете Земля прокормит 15 миллиардов. До этих оценок мы ещё дойдём.

Хорошо ли будет жить на этой прекрасной планете? Надо признать, что мир получается грустноватый.

Итак, мы расставили по всей планетке ветряки, перегородили все реки плотинами, вырубили и распахали джунгли и леса, прокопали каналы, оросили степи, осушили болота, превратив всю планету в 4900 млн га пшеничных полей, рисовых чеков и пастбищ для скота. На семью из 4 человек приходится надел земли около 1 га, то есть стандартное футбольное поле с беговой дорожкой. Конечно, это в среднем. В тропиках – вдвое меньше, в Сибири или Канаде – втрое больше. Над головой – непрерывно «вушь-вушь-вушь» от лопастей.

Впрочем, играть в футбол или бегать стометровки вряд ли кто-то будет всерьёз – лишний расход энергии. Путешествия? Куда, зачем? По всей планете – точно такие же поля, разве что в Азии чаще сажают рис, а в Америке – кукурузу! Хозяйство, натурально, – коллективное. Называть можно по-разному: община, колхоз, коммуна, или кибуц, суть не меняется. В частных хозяйствах – не добиться желаемой урожайности 30-40 центнеров с гектара. Небоскрёбы? Вряд ли. И на пятый этаж дрова и воду донести – это лишняя работа, а ещё и без лифта. К тому же, поля и огороды просто обязаны находиться в пределах пешеходной доступности. На транспорт – ресурсов нет. Как, впрочем, и на любые другие излишества.

Кроме человека, многоклеточных биологических видов на Земле будет всего несколько сот, и большинство – насекомые (вши, блохи, клопы, тараканы), а также солитёр в кишечнике. Всё, абсолютно всё, придётся делать без помощи четвероногой мускульной силы. Один ослик кушает столько же, сколько один человек. Одна лошадка или буйвол – это 2-4 нормы от человечьей нормы сельхозугодий. Так что, если хочется жить как цивилизованные американские Амиши и пахать на лошадях, 20 млрд человек на планету – ну никак не втиснуть.

Образование? Не очень. Естественно, детский труд становится нормой. Школа для мальчиков – от пяти до семи лет, дальше обучаемся в поле или на ферме. Девочкам в школу можно, но не обязательно. Пропусти сегодня школу, Настенька. Папочке надо помочь с прополкой!

Медицина? Если в школе учатся в среднем по два года, кандидатов в доктора, будет, прямо скажем, немного. Впрочем, в коммунистическом Китае в 1968 придумали ответ: «босоногие доктора», с образованием пять классов и ускоренными курсами – могут кое-как обеспечить элементарное. Настоящая медицина – для верхнего пол-процента населения в столицах. О пересадках органов, как в романах у Паоло Бачигалупи – следует забыть напрочь.

Интернет и телевидение? Возможно. В нашей деревне есть один на всех – телевизор. Зимой, когда делать на полях нечего, голосованием сотни зрителей выбираем программу. Вот – последнего слона из зоопарка на другой стороне планеты показывают. Смотрите, пока слон ещё живой! Книги? Библия! Или Коран. А больше вам и не надо.

И ещё: социальный контроль популяции. Конечно, эпидемии, неурожаи и локальные войны за ресурсы станут регулярно вычищать место для новых детишек. Но в тех деревнях, где голод или болезни почему-то задерживаются, ни одной женщине не разрешат рожать третьего. Кто это станет делать: совет старейшин или полиция – неважно. Естественно, по достижении детьми детородного возраста, родители отправляются… Отправляются… Переверните на две страницы назад. Видите ту красивую башенку? В биореактор!

Короче, жить как-то можно.

Но самая большая проблема: как в условиях такого общества удержать неграмотную Настеньку – от третьих, пятых, восьмых родов? И как её шестнадцатилетний муж, малограмотный, с тремя классами начальной школы, – добудет себе современные пестициды, гербициды, генетически-модифицированное зерно и прочую механизацию с генетикой, чтобы вырабатывать по 40 центнеров с каждого га?

Оценив население сверху, теперь дадим оценку снизу. Кто сказал: всем Армагеддец? Не дождётесь. Конечно, человечество достигло огромных успехов в технологии уничтожения себе подобных, но моделированием ядерной войны заниматься как-то неинтересно.

Во второй главе мы посчитали, что технически-реализуемый поток энергии высокой плотности из возобновляемых источников – 4.6 ТВт. Отсюда легко посчитать 4.6*7.3/18.5 = 1.8 миллиарда.

Ясно, что уравнение Ферхюльста надо решать дважды: сначала для восходящей ветки, а затем – для нисходящей. Полученная функция называется весело: «функция Ванны»:

Просто сумма двух сигмоидов. Хорошо описывает технические детали, например вероятность телевизора сгореть в какой-то день после выпуска с китайского завода.

В программе \Chapter 03\Test_Velhurst_6.py , применим эту функцию для расчёта минимальной стабильной популяции при условии использования только возобновляемых источников энергии.

Константа σ1 из краевых условий никак не вытекает, поэтому подберём её так, чтобы следовать «минимальному сценарию» ООН. Константа x1 – ограничена слева реальными данными о населении и ограничена справа – величиной σ1. В «минимальной оценке» ООН пик населения наступает в 2050 году, на уровне 8.8 млрд. Ещё раз напомню, что я не знаю, как вычисляют свои предсказания демографы ООН. Делаю предположение, что фундаментальную работу Ферхюльста читали и используют похожую математику, но выбирают параметры прямиком от сверх-оптимистичных перцев.

Хорошо ли будет жить нашим правнукам на «минимальной» кривой? Сейчас сторонники убегания от зомби-апокалипсиса к дикой природе начнут кидать в меня органические удобрения с совковой лопаты.

Итак, джунгли и леса – остались как было, а под поля и огороды занято как сейчас – около 1.4·107 км2. На семью из 4 человек приходится надел земли в среднем 3 га (в тропиках – вдвое меньше, в южной Сибири – втрое больше). Заполярье оставлено для белых медведей и Песцов. Вместо «вушь-вушь-вушь» – приятный уху стук водяной мельницы на ручье. Средняя урожайность – 6-12 центнеров с гектара, то есть как оно было до гербицидов, пестицидов, сделанного из природного газа аммиака и генетически-модифицированных семян.

Хозяйство, натурально, – коллективное. Отдельные куркули хотят и будут жить на хуторах и подвергаться общественному остракизму, остальные всё равно в общинах. Небоскрёбы? Да. Для нескольких процентов населения, живущих в сильно съёжившихся городах.

Есть и хорошие новости. Кроме человека, на планете останутся другие биологические виды, в том числе гужевые домашние животные (привет Амишам). Так что 3 га всё-таки будут пахать лошадки, а не людишки с мотыгами.

Состояние дел с образованием, медициной, культурой? Не сильно отличается от сценария 20 миллиардов. Детский труд всё тот же, разве что заместо «босоногого доктора» – земский врач, и телевизор не на сто зрителей, а на двадцать, да ещё «Книга о вкусной и здоровой пище» стоит на полочке рядом с Библией.

Интересно, что останется социальный контроль популяции. Как иначе удержать неграмотную Настеньку от двенадцати родов?

Вы говорите: автор перегибает палку? Это не я перегибаю, а ООН. Лично я считаю, что ни сценарий «стабильных 20 миллиардов», ни сценарий «стабильного 1.8 миллиарда» – реализоваться никак не могут, и коридор возможных решений – значительно уже. Впрочем, я не одинок в своих оценках, но об этом будет далее.

Теперь для удобства пользования вынесем наш класс Population в отдельный файл и прошьём две сигмоиды и одну «ванну» оценок ООН – они нам понадобятся в последующих главах. Результат представлен в программке \Chapter 03\Test_Population_7.py

Самое время подвести итоги.

  • Авторы «Пределов роста» потратили 52 страницы, чтобы рассказать читателям, что банковские счета и финансовые рынки растут по экспонентам, а население так не умеет. Используя вместо коробочек обыкновенные дифференциальные уравнения от математиков XIX века, то же самое можно доказать несколько быстрее. В качестве бонуса читатель получил бесплатный работающий код для самостоятельных экспериментов.

  • Население планеты Земля, при условии потребления энергии только из возобновляемых ресурсов, – ограничено сверху числом около 20 миллиардов, однако современными технологиями такая плотность населения достигнута быть не может. При любых технологиях, население в 20 млрд приводит к разрушению биосферы Земли и практически полному уничтожению многоклеточных видов, кроме «культурных» растений и животных, а также паразитов. Жёсткий предел порядка 20 млрд – неизбежен в связи с ограничением по потоку энергии высокой концентрации, а контролирующим фактором является продовольствие.

  • При условии использования только технически-осуществимых источников возобновляемой энергии, равновесное население может быть оценено числом 1.8 миллиарда. Такое население заведомо не приводит к деградации природных ресурсов, однако среднее качество жизни будет, вероятно, несколько ниже уровня 2015 года. Социальные условия, вероятно, не позволят населению стабилизироваться на таком уровне.

  • Сама по себе, статистика о численности населения Земли не может быть использована для предсказания поведения кривой народонаселения. Всякая честно построенная модель должна включать независимые методы вычисления граничных условий справа (чем мы и займёмся в следующей статье).

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя alexsword
alexsword(7 лет 9 месяцев)(10:45:11 / 28-06-2016)

Мощно.  

Р.S.  Когда к книге приступаешь? Пора! :-)

Аватар пользователя myak555
myak555(4 года 4 месяца)(12:39:27 / 28-06-2016)

Приступил! Там по ссылочке и лежат первые 3 главы.

Аватар пользователя Рева RarogCmex Денис
Аватар пользователя myak555
myak555(4 года 4 месяца)(12:36:35 / 28-06-2016)

Этот. Награждается за офф-топик.

Аватар пользователя vleo
vleo(4 года 11 месяцев)(11:12:47 / 28-06-2016)

Замечательно.

Особенно разоблачение критики Мальтуса. Всегда подозревал, что его критикуют те же мракобесы, что и Дарвина - теперь - убедился.

Что касается перспектив и прогнозов, равно как и Рептилоидов :-) У Стругацких есть одно весьма содержательное и актуальное произведение - "За миллиард лет до конца света". Чуть ли не САМОЕ содержательное их произведение. А вот что пишет замечательный пост-модернист Харитонов в футуристической серии "Буратина" (http://samlib.ru/h/haritonow_m_j/clav.shtml):

- И всё-таки, - Малянов помолчал, формулируя вопрос. - Что это было? Гомеостатическое Мироздание?

- С нами-то что было? В каком-то смысле, - Вечеровский почесал нос. - Я тогда с перепугу всё переусложнил. Насчёт гомеостатического Мироздания. Мироздание само по себе никакое. Гомеостатичны цивилизации. Они сначала устанавливают свои порядки. А потом боятся, что появятся другие, которые будут нарушать. Но кто-то успевает первым. Так вот, люди - не первые. Мы даже не стотысячные. Мы живём в мире, придуманном не нами. И те, кто придумал этот мир, приняли меры. Чтобы всё как шло, так и шло.

- Ну и что? - не понял Малянов.

- Ну и всё, - закончил Вечеровский. - Sapienti sat.

Потому что пока человечество истратило ресурсы, которые могли бы пойти на взрывной рост, освоение новых масштабных источников энергии и выход в Космос на потребительский шабаш, изобретение способов чрезмерного удовлетворения животных инстинктов и интеллектуальное безделье.

Аватар пользователя Рева RarogCmex Денис

+

Аватар пользователя ogre
ogre(6 лет 6 месяцев)(11:11:03 / 28-06-2016)

Мальтус - идеолог. А мальтузианство это не матмодель - это идеология. Что у Мальтуса, что у Мидоузов.

Сводится к простой мысли: все беды оттого, что голыдьба принципиально слишком быстро плодится. А это враньё как и большинство из того что ТоммиБоб напейсал.

По-моему Вы зря пропагандируете эту идеологию - это западный мэйнстрим. Который сопсно и ведёт планету туда куда катится Запад.

Ну и о вашем бичевании "викиложцев" - Вас надеюсь не затруднит процитировать сопсно "закон народонаселения" г-на Мальтуса по той книге которую Вы назначили правильной?

 

Аватар пользователя vleo
vleo(4 года 11 месяцев)(11:15:46 / 28-06-2016)

Нет - это Вы идеолог мракобесия и лжец, а Мальтус просто описывал рост популяции живых существ в условиях ограниченных ресурсов. 

Именно о ВРАНЬЕ подобных Вам существ, которые являются пособниками сил, тормозящих прогресс и способствующих тому, чтобы человечество никогда не вышло к Звездам - именно об этом отвратительном вранье эта статья.

Аватар пользователя ogre
ogre(6 лет 6 месяцев)(12:07:58 / 28-06-2016)

Нинада таких эмоций. Рост популяций описывал Ферхюльст оттого и преуспел. Мальтус с этим не заморачивался - обходился ссылками.  Давайте пасмотрим непредвзято на творчиство классека?

Вот например присланный нам автором постулат от ТоммиБоба (из правильной книги):

"Второе. Тяга к представителям противоположного пола – это биологическая необходимость, и в будущем мало изменится."

Видите - человек сразу скидывает со счетов к примеру п*даров, число которых в Англии в будущем для Преподобного (то есть в настоящем для нас) наверно всё-таки изменилось и постулат сталь ещё чуть более неточным. Тут интересно не то, что Мальтус не глядя скидывает со счетов механизмы самоподавления популяции (за которые потом кстати и ратует в той же работе) - интересно что за корректным очевидным постулатом о необходимости еды он паровозом сватает хроменький и эээ... неочевидный. Для человека - как уже нам довели - с ярким логическим мышлением это скорее всего не ошибка. Это некорректный метод убеждения чуть менее подготовленной паствы.

А Вы кстати читали "Опыт о народонаселении"?

Как думаете это цитато из вики или из классика: "  Миллиард людей по закону народонаселения должен удвоиться через 25 лет, точно так же, как и тысяча человек; но нельзя получить с прежней легкостью пищу для пропитания быстровозрастающего населения. Человек стеснен ограниченным пространством; когда мало-помалу, десятина за десятиной, будет занята и возделана вся плодородная земля, увеличение количества пищи может быть достигнуто не иначе, как только путем улучшения занятых ранее земель. "?

Автор статьи по-видимому полагает что это из "викиложцев". А вот я сомневаюсь.

Аватар пользователя myak555
myak555(4 года 4 месяца)(12:59:36 / 28-06-2016)

Так точно: википидоры атакуют. Точнее, цитатка из какого-то левого марксисткого перевода начала прошлого века.

Ни в одной пибликации Мальтуса слова "billion" и "twenty-five" не встречаются в одном абзаце, а русского слова "десятина" (1.09 га) он вообще не знал.

Что же до педиков, мальтус был, однако, англиканский священник, и содомию осуждал однозначно, как и двуполую проституцию, как и незaмужний секс.

Огре убедительно доказал, что не читал ничего. Бан навсегда.

Аватар пользователя ascold
ascold(7 лет 4 месяца)(11:29:49 / 28-06-2016)

Все хорошо. Но проблемы как всегда в деталях. Вы же никак не рассматриваете устойчивость своих решений. У вас прямо как в рекламе: "все сладко, да гладко..."

Вообще то, численность популяции дискретна.. Фейгенбаума не хотите вспомнить?

Я уже как-то тут поминал одного остряка, который говаривал что: "Все линейные системы линейны одинаково. Каждая нелинейная система нелинейна по своему... "

Аватар пользователя vleo
vleo(4 года 11 месяцев)(11:27:56 / 28-06-2016)

А разве выводы не на аналитических решениях базируются?

И Вы уточните - что именно Вы критикуете - какие выводы автора?

Аватар пользователя ascold
ascold(7 лет 4 месяца)(12:03:41 / 28-06-2016)

vleo, вы же умный человек. Вы уверены, что поведение численности населения это гладкая функция? Это не критика, это предложение автору сказать хотя бы полунамеком, что все эти "детские" модели это игрушки. В реальности, в следствии, существования не наблюдаемых процессов, нелинейности, имманентной неустойчивости красивые графики предсказания аналитических моделей "плохая" опора для прогнозов. Вернее так, ценность этих моделей в том, что на небольших участках времени, либо вдали от точек смены режимов (происходящих в следствии неустойчивости) они дают хорошие приближения. Но как известно можно долго дурачить ограниченное количество людей, но невозможно постоянно дурачить всех. И наступает момент когда мы выходим за границы их применимости. Цель моего комментария напомнить, что есть эта граница. А так как в реальности все системы нелинейны, просто некоторые слабо а некоторые сильно, то попасть на перемежаемость или "шумящие" процессы,  или на "систему с обострением" не просто легко, а гарантированно. Тем более что у данных аналитических моделей доказано наличие режимов с обострением! Вопрос только во временных промежутках когда все хорошо.

Анализ погрешностей и устойчивости главное в любом исследовании. То что аналитическое гладкое решение с офигенной точностью, превышающей точность измерения, ложиться на аппроксимированную кривую измерений говорит, лишь о том, что на этом участке он релевантен методу аппроксимации измерений.. В данном случае можно предположить, что скорее всего решение таки описывает поведение самого процесса в первом приближении. Сомнительно, что между измерениями есть такие уж большие скачки, которые бы нарушали эту идиллию. Но вот что там точно есть, так это срезанные сглаживанием и частотой измерений мелкие колебания, прыжки (всего в десятые доли процента), но они могут сказать о подобных сложных системах подчас много больше чем все эти гладкие, усредненные безобразия. 

Как я уже говорил красивые модели вблизи смены режимов не работают и для того чтобы предсказать момент смены режима надо опираться на более тонкий анализ. Вот тут то и заиграют красками, то что для нас было досадным "шумом". Это вовсе не "шум", это "вершина айсберга" не наблюдаемых процессов взаимодействия бесчисленного количества факторов рожденных нелинейной и дискретной (дискретность - тоже существенная нелинейность) природой процесса динамики популяции. Продукт наличия дальнодействующих корреляций. Анализируя его, а методик очень много, к примеру методы Гроссбергера и Прокачиа... Есть еще Питерская символическая динамика, есть метод реконструкции лагового пространства с использованием динамики энтропии системы. Много чего есть.

Аватар пользователя myak555
myak555(4 года 4 месяца)(12:29:09 / 28-06-2016)

Так кто же возражает?

О том, чем отличается катастрофическое решение от гладкого - разберём позже. Кстати, если Вы не в курсе, в Теории Катастроф есть такая система Мальтуса...

Изучение физики почему-то начинают с Ньютона, а не с квантовой механики, не так ли?

А если свалить в кучу, получится пересказ "Пределов роста" своими словами, только с заумью. И к чему?

Ну а экономисты -- вообще модели без калибровок используют, откуда и бесконечности.  И что теперь?

Аватар пользователя Дохлик
Дохлик(4 года 12 месяцев)(13:39:53 / 28-06-2016)

Я согласен с вами практически на 100%. Совершенно естественно, что в жизни всё гораздо сложнее, чем данная модель. Например (может быть я пропустил в статье) нет акцента на взаимной связи между функциями рождаемости и смертности. И самое главное - человек двойственен - человек разумный, т.е. он не только биологическое существо, которому нужны секс и пища. Кроме того есть иррациональное поведение. Например было бы рациональным сотрудничество с турками, ан нет, самолёт с пилотом и спасателем. Социальное согласие и социальный протест - это одна функция или разные..?

 

Моё мнение - развлекательно, интересно. Может быть, когда-нибудь, это будет полезным не только автору и тем, кто плотно занят данной темой.

Аватар пользователя morbo
morbo(3 года 5 месяцев)(22:19:57 / 28-06-2016)

Например было бы рациональным сотрудничество с турками, ан нет, самолёт с пилотом и спасателем.

Рационально на каком промежутке времени? Здесь и сейчас или в долговременной перспективе? Мне кажется, что решение достаточно обдуманное и рациональное. Более того - специально искали повод разорвать с ним отношения. Манили возможностями и проверяли на прочность, чтобы он склонился в рациональном направлении сотрудничества и закрывал глаза на мелкие шероховатости. Определился - с кем он или дистанциировался от политики и занялся бы только экономикой. Кто мешал Эрдогану строить Турецкий поток и сказать "это наши экономические партнёры, они выполняют миротворческую операцию, мы с пониманием относимся к нарушению нашей границы"? Нет ведь. Считал, что у него уже всё в кармане, что это он - пуп Земли. Продолжал сотрудничать с террористами и перетягивал одеяло на себя в переговорах по газопроводу. В стратегическом плане с Турцией поступили рационально. Если человек не умеет думать головой, то у него начинает болеть жопа. Если после этого не научится думать головой - жопа будет болеть снова и снова. Турцию воспитывают. Есть шанс, что в дальнейшем она станет более покладистой.

Аватар пользователя rayidaho
rayidaho(5 лет 9 месяцев)(12:02:49 / 28-06-2016)

А почему исключены море, геотермальная и атомная энергия?

Аватар пользователя ogre
ogre(6 лет 6 месяцев)(12:14:34 / 28-06-2016)

Потому что это мальтузианство. Типичное мальтузианство.

А мальтузианство это не про решения насущных проблем, а про назначение виновных в них.

Аватар пользователя myak555
myak555(4 года 4 месяца)(12:33:38 / 28-06-2016)

огре получает Орден Бани за пропаганду!

Аватар пользователя myak555
myak555(4 года 4 месяца)(12:32:25 / 28-06-2016)

Потому что Мальтус писал книгу в 1798 и про атомную энергию не знал ничего.  Дойдём туда ещё.  Всего 3 главы написано.

Аватар пользователя rayidaho
rayidaho(5 лет 9 месяцев)(13:29:34 / 28-06-2016)

Формул для моделирования жизненных циклов довольно много, тот же С.П.Капица насчитал до 13 млрд. человек, но расчет сделан по сути после прохождения пика первой производной по энергии, нет роста энергии - нет роста населения, а при ее наличии можно и гидропонику делать под землей и море осваивать, вопрос - как сохранить цивилизацию при проблемах с энергией

Аватар пользователя robin
robin(7 лет 5 месяцев)(23:09:27 / 28-06-2016)

дайте пожалуйста ссылку (на 3 главы)

Аватар пользователя VGlaz
Аватар пользователя myak555
myak555(4 года 4 месяца)(01:39:12 / 29-06-2016)
Аватар пользователя robin
robin(7 лет 5 месяцев)(01:43:33 / 29-06-2016)

спасибо, интересные у Вас вычисления, начинал было делать примерно тоже самое , но лень и нехватка времени победили...

Аватар пользователя Слон
Слон(6 лет 7 месяцев)(12:03:25 / 28-06-2016)

Очень уж гладкие здесь кривые на графиках.  А ведь ухудшение жизни людей часто приводит к войнам. Как говорилось в известном кинофильме: "Белые приходят - грабют, красные приходят - обратно грабют". Но сельчане ещё могут выжить после грабежа.  А горожане не выживут.  Вон в Киеве за 2 года хозяйничания немцев численность населения сократилась  в 4 раза. А ещё эпидемии начинаются в ходе войн.  Так что где-то на графиках должно быть падение численности населения в сто раз по сравнению с нынешней.

Комментарий администрации:  
*** Альтернативно адекватен ***
Аватар пользователя TEvg
TEvg(4 года 6 месяцев)(12:32:34 / 28-06-2016)

Постулат о еде верен. О секасе нет. И ещё. 4 гектара на семью это дофига. Семье из четырёх чел надо минимально 100 ведер картошки. Пусть 150. Для этого за глаза хватает 10 соток. Для помидоров, кабачков и прочая хватает 25 сот или 0,25 га. Пастбищ правда нужно минимум гектар, лучше два. Пшеницу без трахтора выращивать невыгодно и её выращивать не будут. Слишком трудоёмко. Неграмотная Настя рожает не потому что неграмотная, а потому что она замужем и своих прав не имеет. Как муж скажет так и будет. А замужем она потому что в офисе больше не платят и супермаркетов нет, а жрать хочется.

Комментарий администрации:  
*** Отчислен ***
Аватар пользователя Сан Саныч
Сан Саныч(4 года 2 месяца)(16:17:42 / 28-06-2016)

100 ведер в год это на одного человека (100 ведер по 7 кг, где то 2 кг в день, где то 1400 килокалорий). Картофель надо сварить (сколько надо сжечь картофеля чтобы сварить килограмм?), человека одеть (сколько надо скормить овце чтобы получить шерсть?), построить дом (сколько надо сжечь картофеля чтобы обжечь кирпич?), его отапливать (в общем понятно что один картофель не обеспечит потребностей). Это не то что 100 ведер это 1000 ведер потребует. А теперь возьмите оборону, если у кого то есть атомное оружие, а у Вас его нет, у кого то есть танки, а у Вас их нет. Сколько у Вас отберут? Либо Вы сами отдадите плюс 1000 ведер на оборону или у Вас их отнимут. Так что тот взрыв потребления энергоресурсов оказал медвежью услугу. Технологии уничтожения есть, а ресурсов не будет. Танки как построить знаем, а ресурсов не будет. И вот чтобы построить этот несчастный танк (АПЛ, баллистическую ракету и т.д.) чтоб у нас было а у соседа нет, чтобы отобрать его ресурсы, придется вначале отобрать ресурсы внутри. Лучше бы так же с луками ходили бы.

Аватар пользователя TEvg
TEvg(4 года 6 месяцев)(17:44:10 / 28-06-2016)

Я хотел обратить внимание, что часто делают упор на зерновые. А зерновые - это от жирности ресурсов и площадей. Зерновые это значит дофига у нас соляра и землицы. Кто их выращивает? Такие страны как Россия, Казахстан, Канада и пр. Так и есть. Народу с гулькин нос, огромные просторы и дофига нефти.

Но ни один дачник на своих 6-10 сотках пшеницу не сажает. А сажает картошку-помидоры-фасоль.

То что человечество просрало ресурсы в говно - это верно. Причем просрало-то по глупому. Нужно ли было строить домну и ездить на работу на электричке или же лучше было бегать с луком - это ещё как посмотреть. А вот ездить в офис на личной жоповозке - это архиглупость, ибо ресурсы тратятся, а на выходе ничего.

Комментарий администрации:  
*** Отчислен ***
Аватар пользователя monk
monk(7 лет 5 месяцев)(19:11:26 / 28-06-2016)

> Но ни один дачник на своих 6-10 сотках пшеницу не сажает. А сажает картошку-помидоры-фасоль.

А если площади ещё меньше, а энергия есть, то можно грибы в гидропонном ящике выращивать.

Аватар пользователя Сан Саныч
Сан Саныч(4 года 2 месяца)(22:17:50 / 28-06-2016)

Государства исчезнут когда перестанут сажать зерновые. Картофель для крестьянина, воин картофеля столько не утащит и сохранить не сможет. Сушить картофель абсурд, а зерно очень даже разумно. И да, нужен новый соцстрой, типа коммунизма, когда человечество преследует не индивидуальные цели. Тогда ресурсы не будут так бездарно расходоваться. 

Аватар пользователя myak555
myak555(4 года 4 месяца)(01:48:29 / 29-06-2016)

Читайте внимательней. В тексте упомянут один аграрий-веган, который вроде бы научился самообеспечиваться с 10 соток.  Однако: он покупает одежду, инструменты и т.д. на доходы от продажи DVD.

А если не веган, то рабочей лошади надо 0.8-0.9 га пастбища, при условии что не выпадает снег.  Жеребёнку - 0.5, молочной корове -- 1 га, бычку на мясо -- 0.6-0.7 га.  Если у вас снег бывает -- смело умножайте площадь на два, хватайте литовку и вперёд на заготовки.  Мясному поросёнку надо  на зиму не менее 100 кг картошки. Курица зимой картофан не будет, ей подавай зерно.  Ну и так далее.

Аватар пользователя Сан Саныч
Сан Саныч(4 года 2 месяца)(08:52:07 / 29-06-2016)

Вы это точно мне написали? На мой взгляд хоть 10 хоть 1000 соток ничего не определяют. Всё определяет военная промышленность и соответственно энергоресурсы которые её обеспечивают. У человечества потрясающая самоагрессия, в теории Диденко что то есть, мы действительно каннибалы. Можем убить другого человека и будем плакать над раздавленным котенком. Мы не сможем просто жить мирно, наш путь либо в всеобщий коммунизм, либо в капитализм с войнами. Я считаю в ближайшей перспективе всеобщий коммунизм не возможен. Значит будут войны. Значит важнее не то сколько сможет прокормить планета, а сколько оружия мы сможем создать, сколько мы сможем выматывать противника, уничтожать в войне свои и его ресурсы, чтобы остаться победителем. В капитализме главное уничтожить конкурента, а не жить долго и счастливо. Вы лично определяете что то? Какие налоги должны быть, какие электростанции, инфраструктура должна быть? НЕТ. Это определяет государство. Субъектами являются государства, люди объекты. Считайте ресурсы для СУБЪЕКТОВ. Если государство захочет, наплодит людей, захочет, уничтожит. Хорошо конечно что вы считаете базу, но в жизни от количества клеток волка и барана мало что зависит, всё зависит от клыков. Посчитайте не клетки, а сколько клыков мы можем отрастить.

Аватар пользователя CPSU
CPSU(3 года 8 месяцев)(12:36:36 / 28-06-2016)
Аватар пользователя Giranor
Giranor(3 года 6 месяцев)(12:41:32 / 28-06-2016)

Эмм.. а отчего постулаты Мальтуса сейчас работают? Я бы подверг сомнению как постоянство деторождения ( гуглить "урбанистический переход") так и постоянство количества еды с прощади (гуглить "удобрения" "гидропоника"). Исходя из вышеизложенного теории Мальутса и Ферхюльста ценны.. но не ценнее теории теплорода, т.е. без фундаментального переосмысления их место на полке истории.

Что же касается попыток описать некие модельные ситуации в плане максимального числа населения. Если от себя. то мне больше Хаксли нравится, или Оруэлл, лучше пишут, чем автор. А если серьезно, то количество допущений - слишком велико. Начиная от тех. что можно использовать только возобновляемые источники энегрии.

Комментарий администрации:  
*** Отключен (оскорбления сообщества) ***
Аватар пользователя myak555
myak555(4 года 4 месяца)(13:21:21 / 28-06-2016)

А я вот почему-то согласен со вторым постулатом.  Вот у меня есть здоровое биологическое влечение к противоположному полу (как и у многих других из "сексуального большинства"). А с представителем своего пола -- люблю пивка попить, ну или там в преферанс, а вот по-другому как-то не тянет...

Мальтус абсолютно нигде не постулировал, что здоровое влечение надобно непременно доводить до пуза.  Вроде, совсем наоборот: призывал (1) девочек в школу, (2) бордели закрыть, (3) поздние браки, (4) натальное воздержание. Последнее -- это когда грамотная женщина считает дни между менструациями, а уважающий её законный муж -- воздерживается в "неудачные дни"...

Я написал, что в русских переводах всё переврали донельзя, и считать эти русские перводы "теорией Мальтуса" может только слепец.  Вы читаете по-английски?  Тогда тут:

http://www.esp.org/books/malthus/population/malthus.pdf

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(7 лет 5 месяцев)(13:27:31 / 28-06-2016)

Читал в оригинале, но достаточно давно.

Аватар пользователя Giranor
Giranor(3 года 6 месяцев)(13:54:55 / 28-06-2016)

Относительно того, что Мальтуса могли переврать - полностью верю. Более того, некоторые идеи Мальтуса ( а может и хорошую часть их, относительно того, что если раздавать халяву то число халявщиков будет расти) я воспринимаю как адекватные. За ссылку - спасибо, Не уверен, что прочитаю все. но прогляжу точно, чтоб хотя бы немного ознакомиться. Я просто ооччень недоверчиво отношусь к простым и стройным моделям общества, особенно базирующимся на простых дифференциальных уравнениях. Учитывая время, и количество людей, которые исследовали эту область математики, а также отсутствие результатов, аналогичных Гамильтониану ( точнее методам Лагранжа и Гамильтона для механики) а также разложению в ряд (Фурье, Бесселя) для теплопроводности, я .. очень осторожно отношусь к таким выкладкам.

Если кратко - то можно сказать так : т.к. 100 лет умнейшие люди ничего не придумали такого, что бы работало и это признали все, то сейчас говорить о супермоделях - опрометчиво.

А про влечение... в 18 веке не было массовых презервативов ( ну или - массовой контрацепции и безопасных средств прервывания беременности).

PS но да, у меня нет конструктива, поэтому и критиковать.. нехорошо.

Комментарий администрации:  
*** Отключен (оскорбления сообщества) ***
Аватар пользователя user3120
Аватар пользователя alex_midway
alex_midway(7 лет 5 месяцев)(17:17:13 / 28-06-2016)

Кстати по поводу здорового влечения к противоположному полу... Уж простите за объемную цитату.

https://lenta.ru/articles/2016/01/29/nointerestinsex/

В 2011-м Японский национальный институт населения и исследований социальной безопасности (Japan’s National Institute of Population and Social Security Research) привел данные о том, что 61 процент холостых мужчин и 49 процентов незамужних женщин в возрасте 18-34 лет не состоят в каких-либо романтических отношениях. А Японская ассоциация планирования семьи (JFPA) выяснила, что 45 процентов девушек в возрасте 16-24 лет «не заинтересованы в сексуальных контактах или даже испытывают к ним отвращение».

Позднее было установлено, что 41,6 процента двадцатилетних молодых людей никогда не бывали на свиданиях, 26 процентов японцев в возрасте до 34 лет все еще девственники. 17,9 процента респондентов-мужчин, принявших в 2014-м участие в исследовании JFPA, сообщили, что мало интересуются сексом или даже думают о нем с неприязнью. Для категории «мужчины в возрасте 25-29 лет» этот показатель даже выше — 20,3 процента.

В случае Японии прибаутка «хорошее дело "браком" не назовут» приобретает мрачноватый оттенок: почти половина супружеских пар (44,6 процента) в 2014-м признались, что не занимаются сексом; в 2012-м этот показатель был на три пункта ниже. 10 процентов мужчин и 23,8 процента женщин назвали секс слишком утомительным, 4,5 процента респондентов мужского и 5,9 процента женского пола сказали, что у них есть хобби, более интересные, чем интимные отношения.

Так же я люблю ссылаться на древнюю статью Дольника 1992 года

"Существуют ли биологические механизмы регуляции численности  людейhttp://vivovoco.astronet.ru/VV/PAPERS/ECCE/VV_EH13W.HTM

Аватар пользователя myak555
myak555(4 года 4 месяца)(02:14:09 / 29-06-2016)

Где-то читал, что в Японии проблема секса была всю писаную историю, может только не столь остро, как сейчас.

Аватар пользователя alex_midway
alex_midway(7 лет 5 месяцев)(10:58:29 / 29-06-2016)

Во времена жесткой изоляции население болталось в пределах 30млн. Вполне тогда и могло зародится особое отношение к сексу, ведь зародилось особое отношение к смерти. Но это никак не мешало населению Японии расти в период после открытия миру в 19в и аж до конца второй мировой, далее росли конечно по инерции, но все же.

Кстати, подобную динамику по населению демонстрирует Ю.Корея. Так что тут скорее дело в жесткой индустриализации, скученности и необходимости работать как вол. На секс уже времени и сил нет. Да и куда рожать то при такой скученности в городах. Один ребенок за счастье. В общем все по Дольнику.

Аватар пользователя Crador
Crador(5 лет 6 месяцев)(12:53:03 / 28-06-2016)

И тут мне вспомнились цеппелины на тысячу человек да улицы Лондона, на метр покрытые лошадиным дерьмом. К чему бы? Офф-топик, наверное.

Количество допущений запредельное, вывод верен только в заданных параметрах (допущениях, от неизменности потребностей до ограничения на возобновляемую энергетику). А вцелом статья приятная для прочтения, как Азимов, Оурэлл или Стругацкие, спасибо.

Аватар пользователя myak555
myak555(4 года 4 месяца)(13:35:32 / 28-06-2016)

(1) Где "ограничение" на возобновляемую энергетику?  Я везде писал: "технологический максимум", то есть выжать всё что можно. Не так прозвучало? Укажите. Спасибо.

(2) Почитайте у Анпилогова, [ http://силавдвижении.рф/stati/pik-govna-v-smysle-konskogo-navoza/ ].  Проблема навоза совсем не в навозе, а в гуано...

(3) Предложите свою оценку максимального населения планеты Земля.  100 млн? 100 млрд? 1 триллион?  Обоснуйте. Про вылет в космос и колонизацию Марса мне тоже интересно, но давайте уж про Землю.

Аватар пользователя Crador
Crador(5 лет 6 месяцев)(14:00:48 / 28-06-2016)

Анпилогова читал. Проблема вообще не в навозе, а в подходе к прогнозам - количественные, а не качественные изменения. Не "куда девать" или "откуда взять", а "как прогнозировать количество через N лет". Я, сопсна, об этом.

Свою оценку я предложить не смогу, потому что в случае сохранения текущего технологического, политического и экономического состояния (на вчерашний день) человечества ваши оценки мне кажутся верными и обоснованными. Неверным мне кажется подход с экстраполяцией вышеуказанного состояния человечества до 2050-2100-2200 года. Как минимум политического и экономического, это если допустить, что до 2200 года мы не научимся ни более плотным энергопотокам (генерации, передачи, или хотя бы хранения), ни хоть сколько-нибудь объемному использованию океанов, космоса и ядра планеты. Раз за разом такие прогнозы проваливались, потому что вместо количественных изменений (рост количества конского навоза на улицах в связи с ростом городского населения, рост вместительности цеппелинов, рост населения планеты), наступали изменения качественные, никаким прогнозами не предусматриваемые в принципе. Нефть, война, метеорит.

"Технологический максимум" и есть то допущение, в том числе и технологическое ограничение на энергетику, которое меня настораживает больше всего.

Аватар пользователя myak555
myak555(4 года 4 месяца)(14:32:18 / 28-06-2016)

Вашими устами, да мёд бы...

А я вот гляжу на графики из старой-престарой книжки "Пределов" 1972, и чой-то свербит: 2015 год предсказан...

Тут уже конспирологи утверждают, что книгу 1972 года подменили.  Все 4 миллиона экземляров за одну ночь...

Да нет.  Заметки на полях -- вроде мои.  Конечно, дать профессионалу, и не так подделает...wink

Замечу, что оценка 20 млрд моя, но я пытался понять, откуда у ООН берутся их сценарии.  Вот только не надо, что ООН и myak555 -- одно и то же лицо... лица... чёрный вертолёт... а-а-а...wink

Удачи.

Аватар пользователя Crador
Crador(5 лет 6 месяцев)(14:47:12 / 28-06-2016)

Не совсем понял о чём это, какие конспирологи и вертолёты.

В отчёте Римскому Клубу на 2015 год прогнозировали 7 миллиардов населения? Отлично, о чём это говорит, что дальнейший прогноз тоже верен? Нет в общем-то. Тут даже наоборот, тем дольше сохраняется количественный рост - тем выше вероятность качественного изменения (не обязательно в "положительную" сторону). В том числе потому что рост населения = рост потребления априори конечных ресурсов. При этом растёт роль распределения этих ресурсов, на которую будет уходить всё больше и больше этих самых ресурсов - та самая вероятность изменения "политического и экономического положения человечества", которое в прогнозах принимается за константу на вчерашний день. У нас как бы ни нефть, ни земля, ни даже море, равномерно на каждого человека не распределены, мягко говоря.

КМК, после пика нефти должен быть пик чего-то ещё, в противном случае это будет пик войны за остатки, объедки и огрызки предыдущего пика.

Аватар пользователя myak555
myak555(4 года 4 месяца)(15:05:45 / 28-06-2016)

Про вертолёт -- шутка. Я к тому, что никакие жидомасоны не могут фальсифицировать книгу, раскупленную в миллионах экземпляров. Я не конспиролог, я только учусь, хе-хе wink.

А без шуток?  Предсказания 1972 г -- сбываются.  Я не злорадствую, просто грустно (и немного страшно -- не за себя, за детей и внуков).

Ежели не лень, читайте тут: http://sustainable.unimelb.edu.au/sites/default/files/docs/MSSI-Research...

  А вот остальные предсказания и график:

  • Население будет непрерывно увеличиваться, и достигнет к 2050 году 10 млрд человек. По факту, в 2015 мы уже обгоняем "базовую модель" 1972 года на 300 миллионов. Демографы ООН заверяют, что 10 млрд как раз получится в 2050, а дальше – полочка на 11.5 млрд к 2100 году. Хорошие новости: человечество не вымрет.
  • Количество жратвы на душу населения будет увеличиваться вплоть до 2012 года, а затем кривая пойдёт резко вниз. Уже к 2030 насчёт пожрать будет примерно так же, как в суровом 1900, а далее – несколько хуже, но к 2060 положение стабилизируется, а потом кривая даже пойдёт слегка вверх. За такое предсказание ругали, пока в 2009 году UNESCO не перестало публиковать данные о производстве продуктов питания на душу. Умный – поймёт.

  • Количество товаров потребления, всяких «ай-фонов» и «Фокусов», повышается до 2010 года, а потом начинается снижение. Что-то такое было в 2007—2009, я уже не помню. Вроде бы – кредиты теперь дают только под зверские проценты? Но смартфон у меня почему-то старый. В 2050 наступает «полочка» на уровне потребления начала прошлого века. Телевизоры у населения останутся, не беспокойтесь.

  • Услуги: образование, медицинское обслуживание, детское порно, туризм, фантики-акции, – растут аж до 2015, а потом происходит плавное падение почти в ноль. Как там сегодня Доу Джонс? Почему турфирма отменила мой чартер в Таиланд? Почему учителя берут взятки?

  • И от загрязнения окружающей среды мы не сдохнем: пик пройдёт в 2032 году, а дальше свалки будут использоваться в качестве месторождений полезных ископаемых. Нормально.

  • Потому что нефть, газ и уголь мы выпилим на 90%, и будем пилить только уран/торий и вероятно литий/тритий. Кстати, «Пик Нефти» на душу населения мы прошли в 1979 году. Куда рухнулась «Сланцевая революция» в США? Отчего закрывают статистику Техасской Комиссии? Почему Газпром засекретил добычу газа? Отчего Сауди АРАМКО вдруг решила продаваться?

График из книги 1972 г, цветные линии - мои:

Аватар пользователя Вован. Просто Вован

Наберусь смелости встрять в вашу беседу. КМК, уважаемый Crador имеет в виду то, что люди толком настоящее положение вещей обьяснить не могут - слишком много параметров и допущений, недоступных пока человеческому пониманию. А Вы за прогнозирование. Как пример, эксперимент "Вселенная-25" Джона Кэлхуна. А что говорить о человеческом обществе? Человеки предполагают, а Бог располагает. Лишь бы эти человеки-математики-предполагатели не превратились в отарков и не стали бы рукотворно приводить к действительности свои же прогнозы.

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(7 лет 5 месяцев)(13:26:22 / 28-06-2016)

А если увеличить энергопоток на порядок(право-слово, методы для этого есть, но они пока не признаются фанатиками в РАН и РАЕН)? То увеличится и агрессивность людей из-за скученности населения, появится ещё один фактор - криминал, добавится ещё один фактор - болезни, которые при высокой плотности населения переносятся быстрее и так-же быстрее мутируют. Забыли про ограничивающий фактор - скорость восстановления ресурсов, в том числе и кислорода, воды и прочего - эта функция практически статична, ибо параметры там довольно слабо влияют на значение. Есть ещё психологический аспект, когда есть линейная зависимость фертильности и смертности от мировоззрения...

Вы подняли интересную тему и тут есть над чем задуматься.

Если Ваши идеи сложить с идеями Макиавелли - получится очень интересный расклад.

Страницы

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...