Task 1

(prototype met virtueel parallellisme)

Op deze pagina kun je zien en leren hoe xxx met karpers, zilverkarpers, algen, schimmels, bacterien, watervlooien en bodemdieren. Je kunt wat meer inzicht te krijgen in het gedrag van xxxx.

We gaan er van uit dat je het model en de simulatie al een beetje kent uit eerdere ervaringen. Verderop, voorbij deze micro-wereld, zie je een aantal opdrachten. Probeer die te maken door xxx.

Objectives

Vissen worden niet alleen in de natuur gevangen, ze worden tegenwoordig ook vaak "gekweekt": in zogenaamde viskweekvijvers. (Bekend zijn kweekvijvers voor forel; die kun je in de vakantie als toerist soms bezoeken.)

De eigenaar van een viskweekvijver wil natuurlijk zo veel mogelijk vis zien te krijgen tegen zo laag mogelijke kosten. (Dat geldt voor alle ondernemers, of ze nu broden, Lego-dozen, rozen of bromfietsen produceren.)

Zo’n kweekvijver is een ingewikkeld geheel. Vissen hebben voedsel nodig. Welk voedsel hangt af van de soot vis. Vissen hebben ook zuurstof nodig. En ze produceren afval. De kwaliteit van het water is van groot belang. Ook de temperatuur van het water en de hoeveelheid (zon) licht hebben invloed. En al die processen duren nogal lang: pas na dagen of weken wordt duidelijk wat de gevolgen zijn. Kortom: een ingewikkeld geheel.

De baas van een kweekvijver moet van al deze zaken verstand hebben. Maar hij of zij hoeft niet alles zelf te onderzoeken. Beroepsonderzoekers, in dit geval biologen, kunnen hierbij helpen. In speciale onderzoeksvijvers kunnen zijn alle factoren die van belang zijn zorgvuldig nagaan.

Neem bijvoorbeeld het volgende: Zilverkarpers zijn vissen die zich voeden met algen, kleine groene plantjes. Algen hebben mest nodig, vooral fosfaat en nitraat. De onderzoekers gaan dan na hoeveel mest –en welke soort-je het best kunt toevoegen. Dat levert "verbanden" op, verbanden tussen hoeveelheid mesttoevoer en hoeveelheid algen. Al deze verbanden komen tot uiting in de tijd. Biologische processen duren, zoals gezegd, meestal tamelijk lang.

Zilverkarpers eten voornamelijk planten, algen, plantaardig afval, zuurstof, e.d. Karpers eten voornamelijk dierlijk voedsel, watervlooien, bodemdieren, etc. Algengroei wil zeggen dat de biomassa toeneemt. Als je alleen nitraat toevoegd en alleen fosfor dan zal de hoeveelheid algen niet stijgen; als je echter beiden toevoegt, stijgt de hoeveelheid algen tot een maximum (maar dan moet er wel zuurstof en instraling zijn) (en vijfmaal meer nitraat dan fosfaat). De extinctie-functie geeft aan hoe helder het water is. Bij 0 is het water helder; bij 1 is het water zeer vies. Naar mate er minder licht is/komt, wordt het zicht beperkt. Naar mate de extinctie hoger is, wordt het licht minder.

Form 1:



Zit er verschil in en zo ja, hoe denk je dat dat komt?

In de laatste jaren wordt bij dergelijk onderzoek de computer veel gebruikt.Een computer kan namelijk razendsnel met getallen omgaan, rekenen dus. Alle gegevens die biologen- onderzoekers hebben gevonden worden "in de computer gestopt". Beter gezegd: alle verbanden tussen de factoren die een rol spelen in de kweekvijver worden ingevoerd in de computer.

Als in de computer veel van deze verbanden gestopt zijn wordt het mogelijk om zittend achter de computer "proeven te doen". Elke verandering die je in de factoren aanbrengt kan de computer razendsnel doorrekenen en je ziet dan op het scherm wat de gevolgen zijn. Men doet dus alsof er een vijver in de computer zit.

"Doen alsof" heet simuleren; het zelfstandig naamwoord is simulatie. De vijver-simulatie is een model van een echte vijver. Het is niet zeker of dit vijver-model in alle opzichten de echte vijver goed beschrijft. Het is dus mogelijk dat een echte vijver zich in werkelijkheid toch anders gedraagt.

In deze vijver- simulaties is gebruikt gemaakt vna Russische gegevens. Een aantal Russische biologen hebben de resultaten van onderzoek aan viskweekvijvers en een simulatiemodel van dergelijke vijvers gepubliceerd in een biologisch tijdschrift.

In deze viskweekvijver leven de volgende organismen:

In een (kweek) vijver leven allerlei organisme die als voedsel voor vissen kunnen dienen. Je kunt er best twee vissoorten tegelijk in kweken, wanneer ze verschillend voedsel eten. Dat is het geval met de combinatie karpers, die het liefst dierlijk voedsel eten, en zilverkarpers, die het liefst plantaardig voedsel eten. Deze vissen worden als kleine visjes uitgezet in een viskweekvijver en het is de bedoeling van de kweker dat ze groot en dik worden.

Problem

Exercise 1

Kies met een xxxx voor xxxx. Druk op xxxx. Je ziet dan xxxxx.

Exercise 2

We gaan vervolgens deze viskweekvijver gedurende vijf maanden op verschillende manieren beheren.

Het gaat er uiteraard om om een manier te vinden die tegen de laagste kosten de hoogste opbrengst aan vis heeft.

De volgende factoren kunnen we in het computerprogramma instellen:

Hieronder staan acht verschillende manieren. Als er acht computers zijn kunnen in acht leerlinggroepjes deze acht manieren kunnen uitgevoerd worden.

Manier

 Toev. Fosfaat
in kg/dag		 Toev. Nitraat
in kg/dag		 Toev. Visvoer
in kg/dag		 Toev. Zuurstof
in kg/dag

1

2

3

4

5

6

7

8

0.25

0.5

1.0

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

1.0

2.0

4.0

2.0

2.0

2.0

2.0

2.0

0

0

0

2.0

4.0

6.0

8.0

8.0

0

0

0

0

0

0

5.0

10.0

Stel de waarden in volgens de door jouw groepje gekozen manier.

Start dan de tijd en laat deze lopen tot 30 september.

Form 2:



Je kunt met xxxx het verloop van de grafieken zien. Met xxxx zie je de getallen. Probeer ondertussen het verloop te voorspellen.

Op 30 september geeft de computer je de totalen op een extra scherm. Namelijk de totalen van de toevoegingen en de totale hoeveelheden van de vissen (inclusief de beginhoeveelheden). Noteer deze totalen in tabel 1.

Tabel 1

 

Manier

LASTEN

BATEN

Totaal toegevoegd is:

Totale hoeveelheid

Fosfaat (kg)

Nitraat (kg)

Visvoer (kg)

Zuurstof (kg)

Zilverkarpers (kg)

Karpers (kg)

1

            

2

            

3

            

4

            

5

            

6

            

7

            

8

            

Exercise 3

Alle extra’s kosten geld. Fosfaat en nitraat kosten f 0.50 per kg. Visvoer kost (ongeveer) f 1,- per kg. Beluchten kost (ongeveer) f 3,- per dag. (De hoeveelheid lucht doet er niet veel toe. Lucht kost op zichzelf niets, maar je hebt een installatie nodig en de pomp moet draaien.)

Karpers leveren ongeveer f 3,50 per kg op. Zilverkarpers worden in Nederland alleen voor aquaria gekweekt. Daarvoor geldt een prijs per stuk. Stel de kg-prijs maar op f 10,-.

Bereken je winst (of verlies?)

Exercise 4

2. Wat zal er de tweede dag met het xxx in het xxxxxxxxx gebeuren? Typ hier je voorspelling:

Laat de simulatie dan nu nog eens een dag doorlopen. Stop vlak voor de xxx uur wordt bereikt.

3. Is je voorspelling uitgekomen? Typ hier ja of nee.

6. Wat denk je als je de xxx nog een derde dag door zou laten lopen?
7. Wat denk je dat er gebeurt met de xxx van het xxx als je de xxxxx verdubbeld?

Probeer het uit door de simulatie te herstarten (via de knop 'ReSet'). Je laat de simulator eenmaal lopen met de xxxxx op 100000.0 eenheden en eenmaal met de xxxxx op 200000.0 eenheden. Schrijf hieronder de xxx van xxx 10 op als de xxxx onder is gegaan en alle xxxen weer ongeveer dezelfde xxx hebben (rond middernacht van de eerste dag).

Form 3:



8. Klopt je veronderstelling?



After finish your task: type here your name:

Dank voor je aandacht. De antwoorden worden door deze laatste klik automatisch naar de projectleider gemailed.

Design: Buwalda, Fokkema, Tao Yu en Rik Min.
Enschede, march, 26, 2002; updated oct, 10, 2002; updated febr. 2003.



==== 0 ====











Last:

Slot:

Check table:

















Tics from 1975:
Seconds from starting:

EINDE