---
title: "Сельское хозяйство и продовольствие · Симуляции · Гипотеза симуляции"
url: https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/agriculture-food
description: "Поля, стада, пруды и цепочки поставок, прогнанные вперёд, чтобы оценить, хватит ли предложения для покрытия спроса."
license: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
credit: "Ross Allan Dahl, Гипотеза симуляции (simulation-hypothesis.com)"
---

[Симуляции](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations)область 7 из 18

# Сельское хозяйство и продовольствие

Поля, стада, пруды и цепочки поставок, прогнанные вперёд, чтобы оценить, хватит ли предложения для покрытия спроса.

Люди моделировали земледелие на бумаге задолго до компьютеров: севообороты, таблицы урожайности и племенные книги насчитывают века. Цифровые модели теперь связывают погоду, химию почвы, распространение болезней и рыночные потрясения в одном расчёте. Они могут заранее прогнозировать урожай, прирост стада или нехватку. Модель одного и того же рода работает от сроков полива на одном поле до раннего предупреждения о голоде для целого региона. Она выходит и за ворота фермы: к брожению, приготовлению, охлаждению и отслеживанию еды.

## Культуры и почва

### Модели роста и урожайности культур

Поле одной культуры сведено к запасам площади листьев, биомассы и зерна; модель считает по дням, в зависимости от погоды, даты посева и агротехники.

Вопрос, на который отвечает: Каким будет урожай на этом поле и когда его сеять?

Не учитывает: Поле считается пространственно однородным, поэтому изменения внутри него, например заболоченные или недосеянные участки, не представлены.

Работает на: около 10^10 FLOPS приблизительно ноутбук, секунды на полевой сезон С: 1965 к 1965 году: ранние модели роста сельскохозяйственных культур де Вита в Нидерландах

[Системная динамика](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-system-dynamics)[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)нижний уровень: Популяции

### Перенос воды и питательных веществ в почве

Вода просачивается сквозь слои почвы, а питательные вещества перемещаются, связываются и вымываются; всё это прослеживают ячейка за ячейкой вниз по профилю.

Вопрос, на который отвечает: Сколько воды и удобрений доходит до корней и сколько смывается?

Не учитывает: Почва никогда не бывает такой аккуратно слоистой, как предполагает сетка модели.

Работает на: около 10^10 FLOPS приблизительно настольная машина для расчёта профиля за целый сезон С: 1972 к 1972 году: первые модели водного баланса почвы для исследований орошения

[Непрерывные поля](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-continuum)[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)нижний уровень: Поля

### Распространение вредителей и болезней растений

Насекомые, грибы или бактерии распространяются по посевам или региону. Их несут ветер, дождь, животные или торговля, а погода помогает или мешает.

Вопрос, на который отвечает: Как далеко и как быстро распространится вспышка и где её нужно сдерживать?

Не учитывает: Предполагает, что зарегистрированные вспышки отражают истинный масштаб, а это бывает редко.

Работает на: около 10^11 FLOPS приблизительно университетский кластер для регионального многосезонного расчёта С: 1980 к 1980 году: компьютерные модели распространения ржавчины пшеницы и фитофторы картофеля

[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)нижний уровень: Популяции

### Планирование орошения

Влажность почвы и потребность посевов в воде отслеживают день за днём, чтобы решить, когда и сколько поливать.

Вопрос, на который отвечает: Когда этому полю нужна вода и сколько?

Не учитывает: Предполагает, что насос, канал и прогноз погоды ведут себя как надо.

Работает на: около 10^9 FLOPS приблизительно работает на компьютере фермы или в приложении на телефоне С: 1975 к 1975 году: модели планирования водного баланса для орошаемых ферм

[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)[Системная динамика](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-system-dynamics)нижний уровень: Популяции

### Эрозия почв и деградация земель

Дождь, сток и вспашка срывают почву со склонов. Это прослеживают как наносы, которые движутся вниз и уходят с поля.

Вопрос, на который отвечает: Сколько верхнего слоя почвы потеряет это поле и какие приёмы замедляют потерю?

Не учитывает: Откалибрована в основном на умеренных пахотных землях, поэтому плохо переносится на другой климат.

Работает на: около 10^10 FLOPS приблизительно настольная машина для расчёта в масштабе водосбора С: 1965 к 1965 году: универсальное уравнение потери почвы и его компьютерные потомки

[Непрерывные поля](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-continuum)[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)нижний уровень: Поля

### Симуляция селекции культур

Виртуальные скрещивания сортов растений прогоняют вперёд через смоделированные поколения, чтобы предсказать, какое сочетание генов даст лучший сорт.

Вопрос, на который отвечает: Какое скрещивание стоит делать в поле из миллионов возможных?

Не учитывает: Эффект гена на бумаге не всегда совпадает с тем, что он делает на настоящем пастбище.

Работает на: около 10^12 FLOPS приблизительно университетский кластер, отсеивающий тысячи виртуальных скрещиваний С: 1990 к 1990 году: генетическая симуляция в программах селекции растений

[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)[Эволюционные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-evolutionary)нижний уровень: Популяции

### Оптимизация точного земледелия

Поле разбито на небольшие участки, у каждого своя почва и история урожаев, чтобы подобрать для каждого лучшие семена, полив и дозу удобрений.

Вопрос, на который отвечает: Сколько удобрений и других ресурсов нужно именно этому участку, а не всему полю?

Не учитывает: Нужны хорошие данные датчиков, которых на большинстве ферм по-прежнему нет везде.

Работает на: около 10^10 FLOPS приблизительно ноутбук фермы, обрабатывающий карты датчиков одного поля С: 1995 к 1995 году: модели картирования урожайности и внесения удобрений с переменной нормой

[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)нижний уровень: Поля

### Ансамбли моделей урожая из многих моделей

Много моделей урожая запускают с одними и теми же данными о погоде и климате, чтобы разброс показал неопределённость прогнозов урожая.

Вопрос, на который отвечает: Насколько неопределён прогноз урожайности при будущем климате?

Не учитывает: Вредители, экстремальные события и смена управления учитываются неравномерно.

Работает на: около 10^12 FLOPS приблизительно Десятки моделей на глобальных сетках С: 2013 The Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project, AgMIP (2013) [источник](https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2012.09.011)

[Системная динамика](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-system-dynamics)[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)нижний уровень: Поля

### Оборот органического углерода в почве

Углерод в почве перемещается между пулами, которые распадаются с разной скоростью в зависимости от температуры, влажности и поступления от растений.

Вопрос, на который отвечает: Накапливает ли поле углерод в почве или теряет его и что на это влияет?

Не учитывает: Пулы условные и напрямую не измеряются.

Работает на: около 10^5 FLOPS приблизительно ежемесячные симуляции пулов на ноутбуке. С: 1977 Jenkinson и Rayner, оборот органического вещества почвы в некоторых классических опытах Ротамстеда. [источник](https://doi.org/10.1097/00010694-197705000-00005)

[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)[Системная динамика](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-system-dynamics)нижний уровень: Поля

### Модели загрязнения водосборов от сельского хозяйства

Дождь, культуры, почва и фермерские практики в речном бассейне симулируются, чтобы получить сток воды, наносов и питательных веществ.

Вопрос, на который отвечает: Сколько питательных веществ или наносов попадает в реку при разных практиках земледелия?

Не учитывает: Для калибровки нужно много данных, а управление на уровне поля угадывается.

Работает на: около 10^9 FLOPS приблизительно суточные симуляции масштаба бассейна на рабочей станции. С: 1998 Арнольд с коллегами: крупномасштабное гидрологическое моделирование и оценка, разработка модели. [источник](https://doi.org/10.1111/j.1752-1688.1998.tb05961.x)

[Непрерывные поля](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-continuum)[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)нижний уровень: Поля

### Глобальные ансамбли сеточных моделей культур

Много моделей урожая запускают на мировой сетке при одних и тех же климатических сценариях, а их разброс показывает неопределённость прогнозируемого урожая.

Вопрос, на который отвечает: Насколько изменится мировой урожай при климатических сценариях и насколько это неопределённо?

Не учитывает: В моделях отсутствуют общие процессы, такие как вредители и сильная жара.

Работает на: около 10^13 FLOPS приблизительно много моделей урожая, запущенных по всему миру на десятилетия на кластере. С: 2013 Rosenzweig и коллеги, протоколы Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project. [источник](https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2012.09.011)

[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)[Системная динамика](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-system-dynamics)нижний уровень: Поля

### Агентные фермерские модели землепользования и внедрения

Фермерские хозяйства со своей землёй, трудом и соседями решают, что выращивать и какую технологию принять; нововведения распространяются в пространстве.

Вопрос, на который отвечает: Как фермеры отреагируют на цену, субсидию или технологию?

Не учитывает: Решения фермеров моделируются упрощёнными правилами.

Работает на: около 10^8 FLOPS приблизительно региональные агентно-ориентированные расчёты на рабочей станции. С: 2001 Бергер: агентные пространственные модели в сельском хозяйстве для распространения технологий и использования ресурсов. [источник](https://doi.org/10.1111/j.1574-0862.2001.tb00205.x)

[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)нижний уровень: Популяции

### Модели управления устойчивостью к пестицидам

Популяция вредителей под опрыскиванием вырабатывает устойчивость, и сравниваются такие стратегии, как убежища, севооборот и смеси.

Вопрос, на который отвечает: Какая стратегия опрыскивания дольше всего откладывает устойчивость?

Не учитывает: Издержки устойчивости и перемещение вредителей неопределённы.

Работает на: около 10^6 FLOPS приблизительно популяционно-генетические модели на ноутбуке. С: 1977 Коминс: управление устойчивостью к пестицидам. [источник](https://doi.org/10.1016/0022-5193%2877%2990206-5)

[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)[Эволюционные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-evolutionary)нижний уровень: Популяции

### Модели совместного использования света в агровольтаике

Солнечные панели над посевами отбрасывают на них движущуюся тень, поэтому расположение, свет на листьях и рост культур моделируют вместе с вырабатываемой электроэнергией.

Вопрос, на который отвечает: Сколько еды и энергии может дать то же поле, если солнечный свет делят между собой?

Не учитывает: Отклик культур на частичную тень известен лишь для нескольких видов, а влияние воды и температуры под панелями упрощено.

Работает на: около 10^9 FLOPS приблизительно часов на рабочей станции для одной планировки и одного сезона. С: 2011 Модель коэффициента эквивалентности земли Дюпра с коллегами для фотоэлектрических панелей, совмещённых с продовольственными культурами. [источник](https://doi.org/10.1016/j.renene.2011.03.005)

[Непрерывные поля](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-continuum)[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)[Правила и состояния](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-rules)нижний уровень: Поля

### Модели роста архитектуры растений

Растение выращивается почка за почкой по ботаническим правилам ветвления и старения, и получается трёхмерная форма дерева или посева по мере роста.

Вопрос, на который отвечает: Как привычка ветвиться определяет, как растение заполняет пространство и ловит свет?

Не учитывает: Правила роста подогнаны под один вид и одну среду, а реакция на ветер, соседей и повреждения ограничена.

Работает на: около 10^8 FLOPS приблизительно от секунд до минут на одно растение. С: 1988 Модели растений де Рефе с коллегами, верные ботанической структуре и развитию. [источник](https://doi.org/10.1145/378456.378505)

[Правила и состояния](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-rules)[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)нижний уровень: Тела

### Фенологические модели вредителей по градусо-дням

Тепло, накопленное за каждый день выше порогового значения, определяет, когда насекомые выходят, размножаются и достигают стадии, опасной для урожая. По этому можно подобрать сроки опрыскивания.

Вопрос, на который отвечает: В какой день вредитель дойдёт до стадии, на которой борьба действует?

Не учитывает: Насекомые реагируют на температуру по кривой, а не по прямой, а микроклимат на растении отличается от погоды на метеостанции.

Работает на: около 10^4 FLOPS приблизительно тривиально на ноутбуке; запускают ежедневно для многих участков. С: 1976 Модифицированный синусоидальный метод Аллена для расчёта градусо-дней для насекомых. [источник](https://doi.org/10.1093/ee/5.3.388)

[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)[Правила и состояния](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-rules)нижний уровень: Популяции

### Модели выпуска стерильных насекомых

Выращенные в массе стерильные самцы, выпущенные в дикую популяцию, спариваются с самками, и те не дают потомства. Численность прослеживают, пока она падает.

Вопрос, на который отвечает: Сколько стерильных насекомых нужно выпустить и как долго, чтобы уничтожить вредителя?

Не учитывает: Дикие самки могут отвергать стерильных самцов, а насекомые, прилетающие извне, могут свести выпуск на нет.

Работает на: около 10^5 FLOPS приблизительно от секунд до минут на ноутбуке. С: 1955 Анализ Knipling борьбы с насекомыми или их искоренения с помощью стерильных самцов. [источник](https://doi.org/10.1093/jee/48.4.459)

[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)[Системная динамика](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-system-dynamics)нижний уровень: Популяции

### Агентные модели смены землепользования

Землевладельцы и фермеры, у каждого свои цели и сведения, решают, что делать с каждым участком, а получающийся земной покров наносится на карту на протяжении десятилетий.

Вопрос, на который отвечает: Как изменится земной покров под действием политики, дороги или сдвига цен на культуру?

Не учитывает: Правила, по которым решают люди, трудно измерить, поэтому их часто угадывают, а модели настраивают на прошлое без доказательств, что оно продолжится.

Работает на: около 10^8 FLOPS приблизительно часов на рабочей станции. С: 2003 Обзор многоагентных систем для симуляции смены землепользования и земного покрова, Parker и коллеги. [источник](https://doi.org/10.1111/1467-8306.9302004)

[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)[Клеточные автоматы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-cellular-automata)[Правила и состояния](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-rules)нижний уровень: Популяции

### Модели климата в теплицах

Баланс тепла, влажности и углекислого газа в теплице: солнце, форточки, отопление и собственная транспирация растений. Нужен, чтобы проектировать и регулировать микроклимат внутри.

Вопрос, на который отвечает: Как нужно управлять вентиляцией и отоплением, чтобы культура оставалась тёплой и сухой с наименьшими затратами?

Не учитывает: Воздух считается хорошо перемешанным, хотя в настоящих теплицах есть градиенты, а обратная связь растений упрощена.

Работает на: около 10^7 FLOPS приблизительно секунды на смоделированный день, поэтому сезон считается за минуты. С: 1985 Простая модель климата теплицы Гарцоли (Acta Horticulturae). [источник](https://doi.org/10.17660/actahortic.1985.174.52)

[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)[Системная динамика](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-system-dynamics)нижний уровень: Поля

## Животноводство и аквакультура

### Модели стада и кормов для скота

Рост стада, надои или выход мяса прослеживаются в зависимости от корма, породы и содержания, по каждому животному или по всей группе.

Вопрос, на который отвечает: Сколько продукции даст это стадо и сколько корма на это нужно?

Не учитывает: Ежедневные индивидуальные изменения в здоровье и состоянии животных не учитываются моделями на основе корма.

Работает на: около 10^9 FLOPS приблизительно работает на компьютере фермы на стадо С: 1970 к 1970 году: первые модели производства говядины и молока

[Системная динамика](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-system-dynamics)[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)нижний уровень: Популяции

### Выпас и управление пастбищами

Рост и восстановление травы под нагрузкой выпаса, при разной погоде и плодородии почвы. Нужно, чтобы рассчитать, сколько животных выдержит пастбище.

Вопрос, на который отвечает: Сколько животных может прокормить это пастбище, не истощив его?

Не учитывает: Реакция пастбища на раннюю или необычно сильную засуху отклоняется от смоделированной кривой роста.

Работает на: около 10^9 FLOPS приблизительно запуск на ноутбуке на каждое пастбище за сезон С: 1973 к 1973 году: модели роста пастбищ для систем выпаса

[Системная динамика](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-system-dynamics)[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)нижний уровень: Поля

### Аквакультура и рыбоводство

Рыба или моллюски, выращиваемые в прудах, садках или бассейнах, отслеживаются по корму, кислороду, температуре и плотности посадки.

Вопрос, на который отвечает: Сколько посадочного материала закладывать и когда убирать, чтобы урожай был лучшим?

Не учитывает: Вспышки болезней в настоящем пруду редко совпадают с предупреждением, которое даёт модель.

Работает на: около 10^9 FLOPS приблизительно запуск на ноутбуке на каждый цикл фермы С: 1985 к 1985 году: биоэнергетические модели роста для разводимой рыбы

[Системная динамика](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-system-dynamics)[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)нижний уровень: Популяции

### Модели вспышек болезней скота

Болезнь сельскохозяйственных животных распространяется между фермами с перевозкой животных, транспортом и ветром; модель помогает планировать выбраковку, запреты на перемещение и кольца вакцинации.

Вопрос, на который отвечает: Как далеко распространится эта вспышка и какая мера её остановит быстрее всего?

Не учитывает: Фермеры не всегда сообщают о симптомах так быстро, как предполагает модель.

Работает на: около 10^11 FLOPS приблизительно университетский кластер для национального расчёта вспышки С: 2001 модели эпидемии ящура в Великобритании 2001 года

[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)нижний уровень: Популяции

### Разведение и генетика сельскохозяйственных животных

Виртуальные спаривания животных прогоняют вперёд через поколения, чтобы предсказать удой, скорость роста или устойчивость потомства к болезням.

Вопрос, на который отвечает: Какого самца или какую самку скрещивать следующими из всего племенного поголовья?

Не учитывает: Предполагает, что записанная родословная верна, хотя на практике бывают ошибки в записях и неверно указанное происхождение.

Работает на: около 10^11 FLOPS приблизительно кластер, оценивающий национальное племенное поголовье С: 1990 к 1990 году: генетическая оценка молочного скота на основе BLUP

[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)[Эволюционные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-evolutionary)нижний уровень: Популяции

### Точный мониторинг скота

За отдельными животными следят датчики движения, кормления и температуры, и данные сравнивают со смоделированной здоровой нормой, чтобы рано заметить проблемы.

Вопрос, на который отвечает: Какому отдельному животному из тысяч сегодня нужно внимание?

Не учитывает: Сбой датчика выглядит для модели в точности как больное животное.

Работает на: около 10^10 FLOPS приблизительно сервер фермы, обрабатывающий поток данных с датчиков одного коровника С: 2005 к 2005 году: системы мониторинга молочного скота на основе датчиков

[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)нижний уровень: Тела

### Биоэнергетика аквакультурных прудов

У каждой рыбы в пруду энергия из корма и кислорода превращается в рост, а кислород и отходы воды отслеживаются рядом.

Вопрос, на который отвечает: Сколько рыб и сколько корма нужно, чтобы они росли быстрее всего, пока вода в пруду не испортилась?

Не учитывает: Болезни, поведение и погодные потрясения в основном не учитываются, поэтому модель лучше всего подходит для стабильных условий.

Работает на: около 10^8 FLOPS приблизительно минуты на ноутбуке. С: 1985 Индивидуальная биоэнергетическая модель роста рыб для аквакультурных прудов Куэнко с коллегами. [источник](https://doi.org/10.1016/0304-3800%2885%2990001-8)

[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)[Системная динамика](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-system-dynamics)[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)нижний уровень: Популяции

## Пищевые системы и переработка

### Симуляция цепочки поставок продовольствия

Зерно, овощи и фрукты и переработанные продукты на пути от фермы к складу и в магазин, с учётом перевозок, потерь при хранении и скачков спроса.

Вопрос, на который отвечает: Где пищевая система ломается первой при нехватке или потрясении?

Не учитывает: Настоящие цепочки поставок скрывают неформальную торговлю, которой модель не видит.

Работает на: около 10^10 FLOPS приблизительно кластер, запущенный для национальной или региональной сети С: 1985 к 1985 году: логистическая симуляция применена к распределению продовольствия

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)нижний уровень: Популяции

### Модели раннего предупреждения о голоде

Дожди, урожаи, цены и конфликты объединяют, чтобы за месяцы до удара отметить регионы, которые идут к нехватке продовольствия.

Вопрос, на который отвечает: Какие регионы столкнутся с нехваткой еды и когда?

Не учитывает: Зависит от данных из тех мест, которые меньше всего способны о них сообщить.

Работает на: около 10^10 FLOPS приблизительно кластер, оценивающий каждый месяц множество регионов С: 1985 к 1985 году: государственные системы раннего предупреждения о голоде в Сахеле

[Системная динамика](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-system-dynamics)[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)нижний уровень: Популяции

### Моделирование процессов брожения

Дрожжи, бактерии или плесень растут в чане с тестом, суслом или брагой; их отслеживают, пока они потребляют сахара и производят спирт, кислоту или газ.

Вопрос, на который отвечает: Сколько должно бродить и при какой температуре, чтобы получить нужный результат?

Не учитывает: Дикое брожение приносит микробов, о которых модели никто не говорил.

Работает на: около 10^9 FLOPS приблизительно запуск на ноутбуке на каждый пакетный процесс С: 1975 к 1975 году: кинетические модели брожения при пивоварении и выпечке

[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)нижний уровень: Популяции

### Выпечка и тепловая обработка пищи

Тепло, проникающее в тесто, консервные банки или упакованную еду. Его отслеживают, чтобы предсказать приготовление, подрумянивание и то, насколько надёжно уничтожены микробы.

Вопрос, на который отвечает: Прожарен ли центр этого продукта и безопасно ли его есть?

Не учитывает: Настоящие печи никогда не бывают такими равномерными, как тепловое поле в модели.

Работает на: около 10^9 FLOPS приблизительно запуск на ноутбуке на каждый проект изделия С: 1970 к 1970 году: модели теплопередачи для консервирования и выпечки

[Непрерывные поля](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-continuum)[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)нижний уровень: Поля

### Моделирование холодовой цепи и порчи

Дрейф температуры в грузовиках, на складах и в магазинных холодильниках сопоставляют с ростом микробов, чтобы предсказать, сколько срока годности потеряно.

Вопрос, на который отвечает: Какая часть этой партии испортится, не дойдя до полки?

Не учитывает: Краткие сильные скачки температуры, например дверь, оставленная открытой на десять минут, наносят больше вреда, чем показывают усреднённые модели.

Работает на: около 10^9 FLOPS приблизительно запуск на ноутбуке, отслеживающий журнал температуры одной партии груза С: 1990 к 1990 году: модели предсказания срока хранения для логистики охлаждённых продуктов

[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)нижний уровень: Популяции

### Симуляция безопасности пищи и прослеживаемости

Загрязнение, внесённое в одной точке пищевой системы, прослеживается вперёд через смешивание, переработку и распределение, чтобы увидеть, кто подвергнется воздействию.

Вопрос, на который отвечает: Если заражение начнётся здесь, как далеко оно распространится, пока отзыв продукции его не догонит?

Не учитывает: В бумажных следах настоящей цепочки поставок больше пробелов, чем предполагает модель.

Работает на: около 10^9 FLOPS приблизительно запуск на ноутбуке на каждый сценарий загрязнения С: 1995 к 1995 году: симуляция прослеживаемости после крупных вспышек заражения

[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)нижний уровень: Популяции

### Предсказательная пищевая микробиология

Рост и гибель бактерий в пище моделируют в зависимости от температуры, кислотности и активности воды, чтобы оценить срок годности и безопасность.

Вопрос, на который отвечает: Как быстро будет расти патоген в этом продукте при этой температуре?

Не учитывает: Пища разнообразнее, чем лабораторный бульон.

Работает на: около 10^5 FLOPS приблизительно подгонка кривых роста на ноутбуке. С: 1994 Бараньи и Робертс: динамический подход к предсказанию роста бактерий в пище. [источник](https://doi.org/10.1016/0168-1605%2894%2990157-0)

[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)нижний уровень: Клетки

### Количественная оценка микробных рисков

Загрязнение, приготовление, хранение и употребление в пищу связаны как распределения вероятностей, чтобы оценить шанс заболеть от продукта.

Вопрос, на который отвечает: Насколько вероятно, что человек заболеет от этого продукта, и какой этап важнее всего?

Не учитывает: Зависимость «доза — эффект» плохо известна для редких возбудителей.

Работает на: около 10^8 FLOPS приблизительно Монте-Карло по цепочке от фермы до стола на ноутбуке. С: 1998 Кассен с коллегами: количественная оценка риска E. coli O157:H7 в гамбургерах из рубленой говядины. [источник](https://doi.org/10.1016/s0168-1605%2898%2900028-2)

[Монте-Карло](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-monte-carlo)[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)нижний уровень: Популяции

### Симуляция пищеварения и течения в желудке

Движение стенки желудка перемешивает и расщепляет пищу; расчёт потока и кислоты связывает структуру пищи с высвобождением питательных веществ.

Вопрос, на который отвечает: Как быстро пища расщепляется и всасывается в желудке?

Не учитывает: Движение стенки желудка и реология пищи упрощены.

Работает на: около 10^12 FLOPS приблизительно симуляция течения с движущейся стенкой на кластере. С: 2010 Kozu и коллеги, анализ явлений течения в содержимом желудка при перистальтике человеческого желудка. [источник](https://doi.org/10.1007/s11483-010-9183-y)

[Непрерывные поля](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-continuum)[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)нижний уровень: Тела

[◂ Экология, эволюция и поведение животных](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/ecology-behaviour)[Человеческое поведение и общество ▸](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/human-society)