Вычисляет рост популяции, ограниченный ёмкостью среды, по модели Верхюльста: N_t = K/(1+((K−N₀)/N₀)·e^(−rt)). При N ≪ K рост почти экспоненциальный, замедляется при N → K, а при N₀ > K убывает к K. Также выводит мгновенную скорость dN/dt = r·N·(1−N/K) (максимум при N = K/2) и долю достигнутой ёмкости. r и t в одних единицах; классическая модель требует r > 0; при N ≪ K сходится с экспоненциальной моделью.
Запуск
Запустить этот инструмент
Заполните форму, запустите инструмент и посмотрите результат на этой же странице.
Примеры
Примеры для этого инструмента
Связано
Продолжить с похожими инструментами и темами
Результат
Готово к запуску
После запуска здесь появятся файлы, текст, структурированные данные или потоковый вывод.
Руководство по использованию инструмента
Узнайте, когда использовать этот инструмент, что он поддерживает и как его применяют пользователи.
Ключевые факты
Категория
Health
Типы ввода
number
Тип вывода
json
Покрытие примерами
4
API доступен
Да
Обзор
Калькулятор логистического роста популяции по модели Верхюльста вычисляет численность N_t = K/(1+((K−N₀)/N₀)·e^(−rt)), ограниченную ёмкостью среды. При малой N рост почти экспоненциальный, замедляется у K, а при N₀ > K популяция убывает к K. Дополнительно рассчитываются мгновенная скорость dN/dt = r·N·(1−N/K) и доля достигнутой ёмкости.
Когда использовать
Чтобы спрогнозировать численность популяции через время t при известных N₀, K и r.
Когда нужно узнать мгновенную скорость роста и долю ёмкости среды.
Для лабораторных культур, экологических моделей или случаев ограниченной среды.
Как это работает
1Введите начальную популяцию N₀, ёмкость среды K, внутреннюю скорость роста r (должна быть > 0) и время t в тех же единицах.
2Калькулятор подставляет значения в формулу Верхюльста и получает N(t).
3Затем считает долю ёмкости (N/K в процентах) и мгновенную скорость dN/dt = r·N·(1−N/K).
4Результат описывает фазу роста: максимум скорости около N = K/2 или снижение, если N₀ превышает K.
Сценарии использования
Прогноз роста бактериальной культуры в лаборатории с известной ёмкостью.
Моделирование популяции в экологии при ограниченных ресурсах.
Определение момента максимального прироста около N = K/2.
Примеры
1. Рост культуры клеток до 60% ёмкости
Микробиолог
Контекст
Культура стартовала со 100 клеток при ёмкости 10 000 и r = 0,5 ч⁻¹.
Проблема
Нужно узнать численность через 10 часов, долю ёмкости и текущую скорость.
Как использовать
Введите N₀ = 100, K = 10000, r = 0.5, t = 10.
Результат
N(10) ≈ 5998.6 (60% K). Мгновенная скорость ≈ 1200 кл/ч — близка к максимуму, так как N около K/2.
2. Снижение популяции выше ёмкости среды
Эколог
Контекст
Популяция из 12 000 особей при ёмкости 10 000 и r = 0,5.
Проблема
Определить численность через 5 единиц времени и направление изменения.
Как использовать
Введите N₀ = 12000, K = 10000, r = 0.5, t = 5.
Результат
N(5) ≈ 10138.71 (101,4% K). Популяция убывает к K со скоростью около −70,31 за единицу времени.
FAQ
Что такое модель Верхюльста?
Это логистическая модель ограниченного роста: N_t = K/(1+((K−N₀)/N₀)·e^(−rt)). Рост сигмоидный.
Какие параметры обязательны?
N₀, K, r > 0 и t. Число знаков после запятой можно указать дополнительно.
Что такое мгновенная скорость dN/dt?
Текущая скорость изменения: r·N·(1−N/K). Максимум при N = K/2.
Что если N₀ больше K?
Популяция убывает к K, а dN/dt становится отрицательной.
В каких единицах брать r и t?
В одинаковых единицах времени, например оба в часах.