Simülasyon Hipotezi
Simülasyonlaralan 7 / 18

Tarım ve gıda

Tarlalar, sürüler, göletler ve tedarik zincirleri; arzın talebi karşılayıp karşılamayacağını tahmin etmek için ileriye doğru çalıştırılır.

İnsanlar tarımı bilgisayarlardan çok önce kâğıt üzerinde modelledi: ekim nöbeti planları, verim tabloları ve ıslah kayıtları yüzyıllar öncesine uzanır. Dijital modeller artık hava durumunu, toprak kimyasını, hastalık yayılımını ve piyasa şoklarını tek bir çalışmada birleştiriyor. Bir hasadı, sürü büyümesini ya da bir kıtlığı önceden tahmin edebilirler. Aynı türden model, bir tarladaki sulama zamanlamasından bütün bir bölge için kıtlık erken uyarısına kadar çalışır. Çiftliğin kapısının ötesine de uzanır: mayalanmaya, pişirmeye, soğutmaya ve gıdayı izlemeye.

Ürünler ve toprak

Ürün büyümesi ve verim modelleri

Tek bir ürünün bulunduğu bir tarla; yaprak alanı, biyokütle ve tahıl havuzlarına indirgenir ve gün gün hava, ekim tarihi ve yönetimle sürülür.

Yanıtladığı soru: Bu tarla ne kadar verim verecek ve ne zaman ekilmeli?

Dışarıda bıraktığı: Alanı mekânsal olarak düzgün sayar; bu yüzden içindeki su basmış ya da az ekilmiş yamalar gibi değişim temsil edilmez.

Çalıştığı yer: yaklaşık 1010 FLOPS yaklaşık bir dizüstü bilgisayar, saha sezonu başına saniyelerŞu tarihten beri: 1965 1965'e gelindiğinde, de Wit'in Hollanda'daki erken ürün büyüme modelleri

Toprakta su ve besin taşınımı

Toprak katmanlarından sızan su ve hareket eden, bağlanan ve yıkanan besinler; profil boyunca hücre hücre izlenir.

Yanıtladığı soru: Köklere ne kadar su ve gübre ulaşır ve ne kadarı yıkanıp gider?

Dışarıda bıraktığı: Toprak hiçbir zaman modelin ızgarasının varsaydığı kadar düzgün katmanlı değildir.

Çalıştığı yer: yaklaşık 1010 FLOPS yaklaşık bir sezon boyu profil çalıştırması için bir masaüstü makineŞu tarihten beri: 1972 1972'ye gelindiğinde, sulama araştırması için erken toprak su dengesi modelleri

Zararlı ve bitki hastalığı yayılımı

Bir ekin ya da bölge boyunca rüzgâr, yağmur, hayvanlar ya da ticaretle taşınarak yayılan böcekler, mantarlar ya da bakteriler; kendilerine yardım eden ya da engel olan havaya karşı.

Yanıtladığı soru: Bir salgın ne kadar uzağa ve ne kadar hızlı yayılır ve nerede sınırlandırılmalıdır?

Dışarıda bıraktığı: Bildirilen salgınların gerçek kapsam olduğunu varsayar; nadiren öyledir.

Çalıştığı yer: yaklaşık 1011 FLOPS yaklaşık bölgesel, çok sezonlu bir çalıştırma için bir üniversite kümesiŞu tarihten beri: 1980 1980'e gelindiğinde, buğday pası ve patates yanıklığı yayılımının bilgisayar modelleri

Sulama çizelgelemesi

Toprak nemi ve bitkinin su ihtiyacı, ne zaman ve ne kadar sulanacağına karar vermek için gün gün ileriye doğru izlenir.

Yanıtladığı soru: Bu tarlanın suya ne zaman ihtiyacı var ve ne kadar?

Dışarıda bıraktığı: Pompanın, kanalın ve hava tahmininin hepsinin düzgün davrandığını varsayar.

Çalıştığı yer: yaklaşık 109 FLOPS yaklaşık bir çiftlik bilgisayarında ya da telefon uygulamasında çalışırŞu tarihten beri: 1975 1975'e gelindiğinde, sulanan çiftlikler için su dengesi çizelgeleme modelleri

Toprak erozyonu ve arazi bozulması

Yağmur, yüzey akışı ve toprak işleme yamaçlardan toprağı sıyırır; yokuş aşağı ve tarladan dışarı hareket eden tortu olarak izlenir.

Yanıtladığı soru: Bu tarla ne kadar üst toprak kaybedecek ve hangi uygulamalar bunu yavaşlatır?

Dışarıda bıraktığı: Çoğunlukla ılıman tarım arazilerinde ayarlanmıştır, bu yüzden başka iklimlere kötü taşınır.

Çalıştığı yer: yaklaşık 1010 FLOPS yaklaşık bir havza ölçeğindeki çalıştırma için bir masaüstü makineŞu tarihten beri: 1965 1965'e gelindiğinde, Evrensel Toprak Kaybı Denklemi ve bilgisayar torunları

Ürün ıslahı simülasyonu

Bitki çeşitleri arasındaki sanal çaprazlamalar, hangi gen bileşiminin en iyi çeşidi verdiğini tahmin etmek için simüle edilmiş kuşaklar boyunca ileri çalıştırılır.

Yanıtladığı soru: Tarlada yapılabilecek milyonlarca çaprazlama arasından hangisi yapmaya değer?

Dışarıda bıraktığı: Bir genin kâğıt üzerindeki etkisi, gerçek bir otlakta yaptığıyla her zaman aynı değildir.

Çalıştığı yer: yaklaşık 1012 FLOPS yaklaşık binlerce sanal çaprazlamayı tarayan bir üniversite kümesiŞu tarihten beri: 1990 1990'a gelindiğinde, bitki ıslah programlarında kullanılan genetik simülasyon

Hassas tarım eniyilemesi

Her birinin kendi toprağı ve verim geçmişi olan küçük parsellere bölünmüş bir tarla; her parsel için en iyi tohum, su ve gübre miktarını bulmak için.

Yanıtladığı soru: Tüm tarlanın değil, tam bu parselin ne kadar girdiye ihtiyacı var?

Dışarıda bıraktığı: İyi sensör verisi gerektirir; çoğu çiftlikte bu hâlâ her yerde yoktur.

Çalıştığı yer: yaklaşık 1010 FLOPS yaklaşık tek bir tarlanın sensör haritalarını işleyen bir çiftlik dizüstü bilgisayarıŞu tarihten beri: 1995 1995'e gelindiğinde, verim haritalama ve değişken oranlı uygulama modelleri

Çok modelli ekin toplulukları

Aynı hava ve iklim girdileriyle çalıştırılan birçok ekin modeli; sonuçlarının birbirinden ne kadar farklı çıktığı, verim öngörülerindeki belirsizliği gösterir.

Yanıtladığı soru: Gelecekteki iklimde bir verim projeksiyonu ne kadar belirsizdir?

Dışarıda bıraktığı: Zararlılar, aşırı olaylar ve yönetim değişikliği eşit olmayan biçimde ele alınır.

Çalıştığı yer: yaklaşık 1012 FLOPS yaklaşık Küresel ızgaralar üzerinde düzinelerce modelŞu tarihten beri: 2013 The Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project, AgMIP (2013) kaynak

Toprak organik karbon devri

Topraktaki karbon, sıcaklık, nem ve bitkilerden gelen girdi altında farklı hızlarda bozunan havuzlar arasında hareket eder.

Yanıtladığı soru: Bir tarla toprak karbonu kazanıyor mu, kaybediyor mu ve bunu ne değiştirir?

Dışarıda bıraktığı: Havuzlar kavramsaldır ve doğrudan ölçülemez.

Çalıştığı yer: yaklaşık 105 FLOPS yaklaşık bir dizüstü bilgisayarda aylık havuz simülasyonları.Şu tarihten beri: 1977 Jenkinson ve Rayner, bazı Rothamsted klasik deneylerinde toprak organik maddesinin devri. kaynak

Tarımsal havza kirlilik modelleri

Bir nehir havzasındaki yağış, ekinler, toprak ve çiftlik uygulaması; suyun, tortunun ve besinlerin akışını vermek için simüle edilir.

Yanıtladığı soru: Farklı tarım uygulamalarında nehre ne kadar besin ya da tortu ulaşır?

Dışarıda bıraktığı: Kalibrasyon çok veri ister ve tarla düzeyi yönetimi tahmin edilir.

Çalıştığı yer: yaklaşık 109 FLOPS yaklaşık bir iş istasyonunda havza ölçeğinde günlük simülasyonlar.Şu tarihten beri: 1998 Arnold ve çalışma arkadaşlarının geniş alan hidrolojik modellemesi ve değerlendirmesi, model geliştirme. kaynak

Küresel ızgaralı ürün modeli toplulukları

Aynı iklim senaryoları altında dünya ızgarasında çalıştırılan birçok ekin modeli; sonuçlarının birbirinden ne kadar farklı çıktığı, öngörülen verimin belirsizliğini gösterir.

Yanıtladığı soru: İklim senaryolarında dünya ekin verimi ne kadar değişecek ve bu ne kadar belirsiz?

Dışarıda bıraktığı: Modeller, zararlılar ve aşırı sıcak gibi eksik süreçleri paylaşır.

Çalıştığı yer: yaklaşık 1013 FLOPS yaklaşık bir kümede on yıllar boyunca küresel ölçekte çalıştırılan birçok ekin modeli.Şu tarihten beri: 2013 Rosenzweig ve çalışma arkadaşları, Tarımsal Model Karşılaştırma ve İyileştirme Projesi protokolleri. kaynak

Arazi kullanımı ve benimsemenin çiftlik ajan tabanlı modelleri

Kendi arazisi, işgücü ve komşuları olan çiftlik haneleri neyi yetiştireceklerine ve hangi teknolojiyi benimseyeceklerine karar verir; yeniliklerin uzamsal yayılımıyla.

Yanıtladığı soru: Çiftçiler bir fiyata, bir desteğe ya da bir teknolojiye nasıl yanıt verecek?

Dışarıda bıraktığı: Çiftçi kararları basitleştirilmiş kurallarla modellenir.

Çalıştığı yer: yaklaşık 108 FLOPS yaklaşık bir iş istasyonunda bölgesel etmen tabanlı çalışmalar.Şu tarihten beri: 2001 Berger'in teknoloji yayılımı ve kaynak kullanımı için tarıma uygulanan ajan tabanlı uzamsal modelleri. kaynak

Etmen tabanlıtaban: Nüfuslar

Pestisit direnci yönetimi modelleri

İlaçlanan bir zararlı popülasyonu direnç geliştirir ve sığınaklar, nöbetleşe ekim ve karışımlar gibi stratejiler karşılaştırılır.

Yanıtladığı soru: Hangi ilaçlama stratejisi direnci en uzun süre geciktirir?

Dışarıda bıraktığı: Direncin maliyetleri ve zararlı hareketi belirsizdir.

Çalıştığı yer: yaklaşık 106 FLOPS yaklaşık bir dizüstü bilgisayarda popülasyon genetiği modelleri.Şu tarihten beri: 1977 Comins'in böcek ilacı direncinin yönetimi. kaynak

Agrivoltaik ışık paylaşımı modelleri

Ekinlerin üzerindeki güneş panelleri onlara hareketli gölge düşürür; bu yüzden yerleşim, yapraklara ulaşan ışık ve ekin büyümesi, üretilen elektrikle birlikte simüle edilir.

Yanıtladığı soru: Aynı tarla, güneş ışığı ikisi arasında paylaşıldığında ne kadar gıda ve enerji verebilir?

Dışarıda bıraktığı: Ürünün kısmi gölgeye tepkisi yalnızca birkaç tür için bilinir ve panellerin altındaki su ve sıcaklık etkileri basitleştirilmiştir.

Çalıştığı yer: yaklaşık 109 FLOPS yaklaşık yerleşim düzeni ve mevsim başına bir iş istasyonunda saatler.Şu tarihten beri: 2011 Dupraz ve çalışma arkadaşlarının gıda ürünleriyle birleştirilmiş fotovoltaik panellerin arazi eşdeğer oranı modeli. kaynak

Bitki mimarisi büyüme modelleri

Dallanma ve yaşlanmaya ilişkin botanik kurallardan tomurcuk tomurcuk inşa edilen bir bitki; büyürken bir ağacın ya da ürünün üç boyutlu biçimini verir.

Yanıtladığı soru: Bir bitkinin dallanma alışkanlığı, uzayı nasıl dolduracağını ve ışığı nasıl yakalayacağını nasıl belirler?

Dışarıda bıraktığı: Büyüme kuralları tek bir türe ve ortama göre uydurulmuştur; rüzgâra, komşulara ve hasara verilen tepki sınırlıdır.

Çalıştığı yer: yaklaşık 108 FLOPS yaklaşık tesis başına saniyelerden dakikalara.Şu tarihten beri: 1988 de Reffye ve çalışma arkadaşlarının botanik yapıya ve gelişime sadık bitki modelleri. kaynak

Gün derecesi zararlı fenoloji modelleri

Her gün eşiğin üzerinde biriken ısı, böceklerin ne zaman çıkacağını, üreyeceğini ve ekine zarar verecek evreye ulaşacağını belirler; böylece ilaçlama zamanlanabilir.

Yanıtladığı soru: Zararlı, kontrolün işe yaradığı evreye hangi gün ulaşacak?

Dışarıda bıraktığı: Böcekler sıcaklığa düz bir çizgiyle değil, bir eğriyle yanıt verir ve bitki üzerindeki mikro iklim, hava durumu istasyonundakinden farklıdır.

Çalıştığı yer: yaklaşık 104 FLOPS yaklaşık dizüstü bilgisayarda önemsiz; birçok yer için her gün çalıştırılır.Şu tarihten beri: 1976 Allen'ın böcekler için gün derecesi hesaplayan değiştirilmiş sinüs dalgası yöntemi. kaynak

Kısır böcek salma modelleri

Kitlesel olarak yetiştirilen kısır erkekler yabani bir nüfusa salınır ve dişilerle çiftleşir; bu dişiler yavru vermez ve sayılar azalırken izlenir.

Yanıtladığı soru: Bir zararlıyı yok etmek için kaç kısır böcek ve ne kadar süre salınmalı?

Dışarıda bıraktığı: Yabani dişiler kısır erkekleri reddedebilir ve dışarıdan gelen böcekler salımı geri alabilir.

Çalıştığı yer: yaklaşık 105 FLOPS yaklaşık bir dizüstü bilgisayarda saniyelerden dakikalara.Şu tarihten beri: 1955 Knipling'in kısırlaştırılmış erkeklerle böcek kontrolünün ya da yok edilmesinin çözümlemesi. kaynak

Arazi kullanımı değişimi etmen modelleri

Her biri kendi hedefleri ve bilgisi olan arazi sahipleri ve çiftçiler her parsel için ne yapacaklarına karar verir ve ortaya çıkan arazi örtüsü on yıllar boyunca haritalanır.

Yanıtladığı soru: Arazi örtüsü bir politika, bir yol ya da bir ekin fiyatı değişimi altında nasıl değişecek?

Dışarıda bıraktığı: İnsan karar kurallarını ölçmek zordur, bu yüzden çoğu zaman tahmin edilirler; modeller de geçmişe göre ayarlanır ve bunun sürdüğüne dair kanıt yoktur.

Çalıştığı yer: yaklaşık 108 FLOPS yaklaşık bir iş istasyonunda saatler.Şu tarihten beri: 2003 Parker ve çalışma arkadaşlarının arazi kullanımı ve arazi örtüsü değişimini simüle eden çok etmenli sistemlerin incelemesi. kaynak

Sera iklim modelleri

Bir serada güneş, havalandırma, ısıtma ve bitkinin kendi terlemesiyle ısı, nem ve karbondioksit dengeleri; iç iklimi tasarlamak ve denetlemek için.

Yanıtladığı soru: Bir ekini en düşük maliyetle sıcak ve kuru tutmak için havalandırma ve ısıtma nasıl işletilmeli?

Dışarıda bıraktığı: Hava iyi karışmış sayılır; oysa gerçek seralarda gradyanlar vardır ve bitkinin geri beslemesi basitleştirilmiştir.

Çalıştığı yer: yaklaşık 107 FLOPS yaklaşık simüle edilen gün başına saniyeler, bu yüzden bir mevsim dakikalar içinde çalışır.Şu tarihten beri: 1985 Garzoli'nin basit sera iklimi modeli (Acta Horticulturae). kaynak

Hayvancılık ve su ürünleri yetiştiriciliği

Sürü ve yem modelleri

Bir sürünün büyümesi, süt ya da et verimi; yem alımına, ırka ve yönetime göre hayvan hayvan ya da bütün grup olarak izlenir.

Yanıtladığı soru: Bu sürü ne kadar üretecek ve oraya varmak için ne kadar yeme ihtiyaç duyar?

Dışarıda bıraktığı: Hayvan sağlığı ve durumundaki günlük bireysel değişim, yem tabanlı modellerce yakalanmaz.

Çalıştığı yer: yaklaşık 109 FLOPS yaklaşık sürü başına bir çiftlik bilgisayarında çalışırŞu tarihten beri: 1970 1970'e gelindiğinde, erken sığır eti ve süt üretim modelleri

Otlatma ve mera yönetimi

Otlatma baskısı, hava ve toprak verimliliği altında otun büyümesi ve yeniden büyümesi; bir meranın kaç hayvan taşıyabileceğini planlamak için kullanılır.

Yanıtladığı soru: Bu mera, yıpranmadan kaç hayvanı besleyebilir?

Dışarıda bıraktığı: Merada erken ya da alışılmadık şiddetli bir kuraklığa yanıt, modellenen büyüme eğrisinden sapar.

Çalıştığı yer: yaklaşık 109 FLOPS yaklaşık mevsim başına otlak başına bir dizüstü bilgisayar çalıştırmasıŞu tarihten beri: 1973 1973'e gelindiğinde, otlatma sistemleri için mera büyüme modelleri

Su ürünleri yetiştiriciliği ve balık çiftlikleri

Havuzlarda, kafeslerde ya da tanklarda yetiştirilen balık ya da kabuklular; yem, oksijen, sıcaklık ve stok yoğunluğuna göre izlenir.

Yanıtladığı soru: En iyi verim için ne kadar stok girmeli ve ne zaman çıkmalı?

Dışarıda bıraktığı: Gerçek bir göldeki hastalık salgınları, modelin verdiği uyarıyla nadiren örtüşür.

Çalıştığı yer: yaklaşık 109 FLOPS yaklaşık çiftlik döngüsü başına bir dizüstü bilgisayar çalıştırmasıŞu tarihten beri: 1985 1985'e gelindiğinde, çiftlik balıkları için biyoenerjetik büyüme modelleri

Hayvancılık hastalığı salgın modelleri

Çiftlikler arasında hayvan nakliyesi, araçlar ve rüzgârla yayılan bir çiftlik hayvanı hastalığı; itlaf, hareket yasakları ve aşı halkalarını planlamakta kullanılır.

Yanıtladığı soru: Bu salgın ne kadar yayılacak ve hangi kontrol önlemi onu en hızlı durdurur?

Dışarıda bıraktığı: Çiftçiler belirtileri her zaman modelin varsaydığı kadar hızlı bildirmez.

Çalıştığı yer: yaklaşık 1011 FLOPS yaklaşık ulusal bir salgın çalıştırması için bir üniversite kümesiŞu tarihten beri: 2001 Birleşik Krallık'ın 2001 şap salgını modelleri

Hayvan ıslahı ve genetiği

Hayvanlar arasındaki sanal çiftleşmeler, yavrularda süt verimini, büyüme hızını ya da hastalık direncini tahmin etmek için kuşaklar boyunca ileri çalıştırılır.

Yanıtladığı soru: Tüm bir üreme popülasyonu arasından bir sonraki hangi erkek ya da dişi hayvan damızlık olarak seçilmeli?

Dışarıda bıraktığı: Kayıtlı soyağacının doğru olduğunu varsayar; oysa uygulamada kayıt tutma hataları ve yanlış atfedilmiş ebeveynlik görülür.

Çalıştığı yer: yaklaşık 1011 FLOPS yaklaşık ulusal bir ıslah popülasyonunu puanlayan bir küme çalışmasıŞu tarihten beri: 1990 1990'a gelindiğinde, süt sığırlarının BLUP tabanlı genetik değerlendirmesi

Hassas hayvancılık izleme

Tek tek hayvanlar hareket, beslenme ve sıcaklık için sensörle izlenir ve sorunları erkenden işaretlemek için simüle edilmiş sağlıklı bir temel çizgiyle karşılaştırılır.

Yanıtladığı soru: Binlerce hayvan arasında bugün hangi hayvanın ilgiye ihtiyacı var?

Dışarıda bıraktığı: Bir sensör arızası, modele göre tıpkı hasta bir hayvan gibi görünür.

Çalıştığı yer: yaklaşık 1010 FLOPS yaklaşık tek bir ahırın sensör akışını işleyen bir çiftlik sunucusuŞu tarihten beri: 2005 2005'e gelindiğinde, sensör güdümlü süt sığırı izleme sistemleri

Su ürünleri havuzu biyoenerjetiği

Bir havuzdaki her balığın, yem ve oksijenden büyümeye çevrilen enerjisi vardır; suyun oksijeni ve atığı da birlikte izlenir.

Yanıtladığı soru: Gölet suyu bozulmadan önce kaç balık, ne kadar yemle, en hızlı büyür?

Dışarıda bıraktığı: Hastalık, davranış ve hava şokları çoğunlukla dışarıda bırakılır, bu yüzden model en çok kararlı koşullara uyar.

Çalıştığı yer: yaklaşık 108 FLOPS yaklaşık bir dizüstü bilgisayarda dakikalar.Şu tarihten beri: 1985 Cuenco ve çalışma arkadaşlarının su ürünleri havuzları için tek tek balıkların biyoenerjetik ve büyüme modeli. kaynak

Gıda sistemleri ve işleme

Gıda tedarik zinciri simülasyonu

Tahıl, ürün ve işlenmiş gıdanın çiftlikten depoya ve mağazaya hareketi; taşımaya, depolama kayıplarına ve talep şoklarına karşı izlenir.

Yanıtladığı soru: Gıda sistemi bir kıtlıkta ya da şokta önce nerede kırılır?

Dışarıda bıraktığı: Gerçek tedarik zincirleri, modelin hiç görmediği kayıt dışı ticareti gizler.

Çalıştığı yer: yaklaşık 1010 FLOPS yaklaşık ulusal ya da bölgesel bir ağ için çalıştırılan bir kümeŞu tarihten beri: 1985 1985'e gelindiğinde, gıda dağıtımına uygulanan lojistik simülasyonu

Ayrık olayAğ modelleritaban: Nüfuslar

Kıtlık erken uyarı modelleri

Yağış, hasat, fiyatlar ve çatışma birleştirilerek hangi bölgelerin gıda kıtlığına, kıtlık vurmadan aylar önce gittiği işaretlenir.

Yanıtladığı soru: Hangi bölgelerde gıda yetersiz kalacak ve ne zaman?

Dışarıda bıraktığı: Bunu bildirmeye en az gücü olan yerlerden gelen verilere bağlıdır.

Çalıştığı yer: yaklaşık 1010 FLOPS yaklaşık her ay birçok bölgeyi puanlayan bir küme çalışmasıŞu tarihten beri: 1985 1985'e gelindiğinde, Sahel'de hükümet öncülüğündeki kıtlık erken uyarı sistemleri

Fermantasyon süreci modelleme

Bir fıçıdaki hamurda, şırada ya da ezmede büyüyen maya, bakteri veya küf; şekerleri tüketip alkol, asit ya da gaz üretirken izlenir.

Yanıtladığı soru: İstenen sonuç için bu ne kadar ve hangi sıcaklıkta mayalanmalı?

Dışarıda bıraktığı: Yabani mayalanmalar, modele hiç anlatılmamış mikropları içeri sokar.

Çalıştığı yer: yaklaşık 109 FLOPS yaklaşık toplu işlem başına bir dizüstü bilgisayar çalıştırmasıŞu tarihten beri: 1975 1975'e gelindiğinde, bira mayalama ve fırınlama fermantasyonunun kinetik modelleri

Fırınlama ve ısıl gıda işleme

Hamura, konservelere ya da paketli gıdaya giren ısı; pişmeyi, kızarmayı ve mikropların ne kadar güvenle öldürüldüğünü öngörmek için izlenir.

Yanıtladığı soru: Bu ürünün ortası pişmiş mi ve yemesi güvenli mi?

Dışarıda bıraktığı: Gerçek dünyadaki fırınlar hiçbir zaman modelin ısı alanı kadar düzgün değildir.

Çalıştığı yer: yaklaşık 109 FLOPS yaklaşık ürün tasarımı başına bir dizüstü bilgisayar çalıştırmasıŞu tarihten beri: 1970 1970'e gelindiğinde, konserve ve fırınlama için ısı aktarımı modelleri

Soğuk zincir ve bozulma modelleme

Kamyonlarda, depolarda ve dükkân buzdolaplarında sıcaklık kayması, raf ömrünün ne kadarının yitirildiğini tahmin etmek için mikrobiyal üremeye karşı izlenir.

Yanıtladığı soru: Bu sevkiyatın ne kadarı rafa ulaşmadan bozulacak?

Dışarıda bıraktığı: On dakika açık bırakılan bir kapı gibi kısa, şiddetli sıcaklık sapmaları, modelin ortalamalarının gösterdiğinden daha fazla zarar verir.

Çalıştığı yer: yaklaşık 109 FLOPS yaklaşık tek bir sevkiyatın sıcaklık kaydını izleyen bir dizüstü bilgisayar çalıştırmasıŞu tarihten beri: 1990 1990'a gelindiğinde, soğutulmuş gıda lojistiği için raf ömrü öngörü modelleri

Gıda güvenliği ve izlenebilirlik simülasyonu

Gıda sisteminin bir noktasında giren kirlilik, karışma, işleme ve dağıtım boyunca ileriye doğru izlenir; kimin maruz kaldığını görmek için.

Yanıtladığı soru: Kirlenme buradan başlarsa geri çağırma yetişmeden önce ne kadar yayılır?

Dışarıda bıraktığı: Gerçek tedarik zincirindeki kâğıt izleri, modelin varsaydığından daha çok boşluk içerir.

Çalıştığı yer: yaklaşık 109 FLOPS yaklaşık kirlenme senaryosu başına bir dizüstü bilgisayar çalıştırmasıŞu tarihten beri: 1995 1995'e gelindiğinde, büyük kirlilik salgınlarından sonra izlenebilirlik simülasyonu

Öngörücü gıda mikrobiyolojisi

Gıdadaki bakterilerin üremesi ve ölümü, raf ömrünü ve güvenliği kestirmek için sıcaklığa, asitliğe ve su aktivitesine karşı modellenir.

Yanıtladığı soru: Bir patojen bu gıdada bu sıcaklıkta ne kadar hızlı çoğalır?

Dışarıda bıraktığı: Gıda, bir laboratuvar besiyerinden daha çeşitlidir.

Çalıştığı yer: yaklaşık 105 FLOPS yaklaşık Bir dizüstü bilgisayarda büyüme eğrisi uydurma.Şu tarihten beri: 1994 Baranyi ve Roberts'ın gıdalarda bakteri büyümesini öngörmeye yönelik dinamik yaklaşımı. kaynak

Nicel mikrobiyal risk değerlendirmesi

Kirlenme, pişirme, saklama ve yeme, bir gıdadan hastalanma olasılığını kestirmek için olasılık dağılımları olarak zincirlenir.

Yanıtladığı soru: Bir kişinin bu gıdadan hasta olma olasılığı nedir ve en önemli adım hangisidir?

Dışarıda bıraktığı: Nadir patojenler için doz-yanıt ilişkisi iyi bilinmez.

Çalıştığı yer: yaklaşık 108 FLOPS yaklaşık bir dizüstü bilgisayarda çiftlikten sofraya zincir üzerinde Monte Carlo.Şu tarihten beri: 1998 Cassin ve çalışma arkadaşlarının kıyma hamburgerlerde E. coli O157:H7 için nicel risk değerlendirmesi. kaynak

Sindirim ve mide akışı simülasyonu

Mide duvarının hareketi gıdanın karışmasını ve parçalanmasını sağlar; gıda yapısını besin salımıyla ilişkilendirmek için akış ve asit hesaplanır.

Yanıtladığı soru: Bir gıda midede ne kadar çabuk parçalanır ve emilir?

Dışarıda bıraktığı: Mide duvarı hareketi ve gıda reolojisi basitleştirilmiştir.

Çalıştığı yer: yaklaşık 1012 FLOPS yaklaşık bir kümede hareketli duvarlı akış simülasyonu.Şu tarihten beri: 2010 Kozu ve çalışma arkadaşları, insan mide peristaltizminin mide içeriğinde yarattığı akış olaylarının çözümlemesi. kaynak