Управление с обратной связью может стать ключом к эффективной природоохранной деятельности

Математические алгоритмы, используемые для управления бытовыми приборами, такими как стиральные машины, могут стать ключом к успеху в борьбе за сохранение видов, как утверждается в новом исследовании.

В рамках проекта EPSRC группа учёных и математиков из Великобритании, включая исследователей из Университета Эксетера, показала, как методы, широко применяемые в технике управления, могут быть использованы в природном мире для помощи в восстановлении сокращающихся популяций.

Новаторское исследование предполагает, что «интегральное управление» — по сути, встроенный механизм обратной связи для поддержания постоянного уровня — можно рассматривать как способ регулирования популяций путём их пополнения по мере необходимости.

Исследователи полагают, что этот новый подход может помочь защитникам природы в их задаче сохранения уязвимых видов от таких угроз, как разрушение среды обитания или изменение климата.

Доктор Крис Гайер, ведущий автор статьи из математического факультета Университета Эксетера, заявил: «Сохранение видов имеет решающее значение для поддержания биоразнообразия и выживания видов в условиях таких угроз, как разрушение среды обитания, изменение климата, инвазии и изменение землепользования».

Интегральное управление использует математическую теорию для создания устойчивых систем, которые реагируют на меняющиеся ситуации и вносят соответствующие коррективы для поддержания статус-кво. Его применение можно найти в повседневных устройствах, таких как круиз-контроль для регулирования скорости автомобиля, а также в системах навигации супертанкеров в штормовых морях или в системах управления полётом высокопроизводительных самолётов.

Новое исследование изучает, может ли теория, лежащая в основе этого интегрального управления, быть перенесена для помощи природоохранным проектам, в частности для управления сокращающимися популяциями. Совместное исследование показывает, что использование измерений популяции, например, стада слонов, для информирования стратегий управления может стать важным фактором в будущих экологических методах.

Профессор Стюарт Таунли, преподаватель прикладной математики в Институте окружающей среды и устойчивого развития Университета Эксетера на кампусе Пенрин в Корнуолле и главный исследователь проекта EPSRC, добавил: «Интегральное управление не рассматривалось как метод управления природными популяциями, но наше исследование показывает, что оно может быть весьма актуальным и могло бы помочь усилить мировые природоохранные усилия».

Исследование под названием «Integral Control for Population Management» опубликовано в Journal for Mathematical Biology.