计算建模专家开创了消灭害虫模型

数学家们开发了一种新的数学模型，可以大大提高害虫控制的效率，从而显著减少害虫对作物的影响，同时最大限度地减少对环境的破坏。

　　

发表在《科学报告》(Scientific Reports)杂志上的一项新研究，建立了基于个体的模型(IBM)技术，以解释和预测耕地中高段塞流密度斑块的形成。

虽然现有的模型建立在图灵模式形成理论(以人工智能先驱艾伦·图灵命名)和它的推广被证明在植物分布模式上很好地工作，但由于行为反应的复杂性，这些模型很少能够准确预测动物的分布。

莱斯特大学计算与数学科学学院的计算建模专家们，以及伯明翰大学和哈珀亚当斯大学的同事们，利用一个为期三年的项目收集的现场数据，应用数学概念建立了一个新的模型，显示了分布趋势，考虑到个体生物的移动。

他们的模型可以用来创造更有效的虫害控制方法——通过针对农药和其他技术的使用来保护作物——并且可以被用来更好地理解其他物种的集体行为，如鱼群、鸟群和昆虫群。

谢尔盖·彼得罗夫斯基(Sergei Petrovskii)是莱斯特大学应用数学教授，也是这项研究的主要作者。当时教授说:

“这项研究是一个例子，说明了一个基本的生态学概念，当应用于一个现实世界的问题时，如何能导致突破性的发现，并最终有助于使农业更可持续。”

哈珀亚当斯大学农业和害虫控制教授基思·沃尔特斯说:

“了解决定鼻涕虫在农业领域分布的因素一直是一个长期存在的问题。使用专门开发的独特现场技术来支持建模和模拟，实现了仅凭经验工具难以实现的进展。”

伯明翰大学应用数学高级讲师、该研究通讯作者纳塔莉亚·彼得罗夫斯卡娅博士补充道:

“计算机模拟帮助我们揭示了在非常不同的空间尺度上进行的生物过程之间的隐藏联系，这是这个项目成功的关键。”

《科学报告》发表了一篇文章，“一种预测模型和一项针对耕地中密度相关运动引起的非均质段塞分布的现场研究”。

Journal Reference:

1. Sergei Petrovskii, John Ellis, Emily Forbes, Natalia Petrovskaya, Keith F. A. Walters. A predictive model and a field study on heterogeneous slug distribution in arable fields arising from density dependent movement. Scientific Reports, 2022; 12 (1) DOI: 10.1038/s41598-022-05881-w