Opis predmeta
Vsebina predmeta ja izrazito metodološka, kjer je glavni poudarek na:
– sistemskem pristopu k razumevanju ekosistemov in uporabo sistemskega razmišljanja pri definiranju problemov,
– temeljnih principih ekološkega modeliranja,
– izgradnji mehanističnih modelov, modelov iz velikih zbirk podatkov in modelov za podporo odločanja.
V prvem delu predmeta se slušatelji seznanijo s temeljnimi principi sistema in sistemskega razmišljanja, ki jim omogoča celosten vpogled v strukturo in delovanje obravnavanega sistema (ekosistema). Velik poudarek je na pravilni opredelitvi in definiciji problema in v njegovem pravilnem formuliranju v obliki cilja, ki ga poskušajo v nadaljevanju doseči z metodami ekološkega modeliranja.
V drugem vsebinskem sklopu je poudarek na konceptih ekološkega modeliranja, ki so podani v obliki potrebnih korakov in pravil za dosego metodološke objektivnosti izgradnje ekološkega modela.
V zadnjem sklopu predmeta so obravnavane tri temeljne skupine ekoloških modelov: mehanistični modeli, modeli iz podatkov in kvalitativni modeli.
Vsebino predmeta je tako zajeta v naslednjih šest sklopih: 1. Uvod v ekološko modeliranje, 2. Sistem, 3. Koncepti ekološkega modeliranja, 4. Mehanistični modeli, 5. Modeli iz podatkov in 6. Modeli za podporo odločanja.
Cilji in kompetence
Osnovni cilj tega sklopa predavanj je študentom podati znanje o sodobnih metodah ekološkega modeliranja za potrebe razumevanja strukture in delovanja ekosistemov in za objektivno napovedovanje njihovega obnašanja.
Študenti bodo pridobili metodološka znanja potrebna za izgradnjo kvalitativnih in kvantitativnih ekoloških modelov, ki jim bodo omogočala pridobivanje novih znanj o obnašanju preučevanega ekosistema (modeli za razlago), sposobni bodo napovedati njegovo obnašanje (napovedni modeli) in graditi modele za upravljanje teh sistemov (modeli za podporo odločanja).
Metode poučevanja in učenja
Predmet sestavljajo predavanja, vaje in seminar. Vsakem vsebinskemu sklopu predavanj sledijo računalniške vaje o uporabi specifičnih orodij za ekološko modeliranje (STELLA, WEKA, DEXi). Študenti rezultate predstavijo v seminarski nalogi.
Predvideni študijski rezultati
Znanje in razumevanje:
Študenti bodo sposobni uporabljati obravnavane metode in orodja ekološkega modeliranja na praktičnih primerih.
Reference nosilca
Debeljak Marko
1. DEBELJAK, Marko, POLJANEC, Aleš, ŽENKO, Bernard. Modelling forest growing stock from inventory data : a data mining approach. Ecological indicators, ISSN 1470-160X, jun. 2014, vol. 41, str. 30-39, doi: 10.1016/j.ecolind.2014.01.010. [COBISS.SI-ID 27499559]
2. DEBELJAK, Marko, TRAJANOV, Aneta, STOJANOVA, Daniela, LEPRINCE, Florence, DŽEROSKI, Sašo. Using relational decision trees to model out-crossing rates in a multi-field setting. V: JORDÁN, Ferenc (ur.), SCOTTI, Marco (ur.). Proceedigs of the 7th ECEM, European Conference on Ecological Modelling, 30 May – 2 June 2011, Riva el Garda, Italy, (Ecological modelling, ISSN 0304-3800, vol. 245, 2012). Amsterdam: Elsevier, 2012, vol. 245, str. 75-83, doi: 10.1016/j.ecolmodel.2012.04.015. [COBISS.SI-ID 25848103]
3. CORTET, Jérôme, KOCEV, Dragi, DUCOBU, Caroline, DŽEROSKI, Sašo, DEBELJAK, Marko, SCHWARTZ, Christophe. Using data mining to predict soil quality after application of biosolids in agriculture. Journal of environmental quality, ISSN 0047-2425, 2011, vol. 40, no. 6, str. 1972-1982, doi: 10.2134/jeq2011.0155. [COBISS.SI-ID 25336615]
4. DEBELJAK, Marko, SQUIRE, Geoff R., KOCEV, Dragi, HAWES, Cathy, YOUNG, Marc W., DŽEROSKI, Sašo. Analysis of time series data on agroecosystem vegetation using predictive clustering trees. V: LAROCQUE, Guy R. (ur.). Proceedigs of the Ecological modelling for enhanced sustainability in management, ISEM 2009, October 6-9, 2009, Québec, Canada, (Ecological modelling, ISSN 0304-3800, vol. 222, no. 14, 2011). Amsterdam: Elsevier, 2011, vol. 222, no. 14, str. 2524-2529, doi: 10.1016/j.ecolmodel.2010.10.021. [COBISS.SI-ID 24218407]
5. TRAJANOV, Aneta, TODOROVSKI, Ljupčo, DEBELJAK, Marko, DŽEROSKI, Sašo. Modelling the outcrossing between genetically modified and conventional maize with equation discovery.Ecological modelling, ISSN 0304-3800. [Print ed.], 2009, vol. 220, no. 8, str. 1063-1072. [COBISS.SI-ID 22574375]
6. DEBELJAK, Marko, KOCEV, Dragi, TOWERS, W., JONES, M., GRIFFITHS, Bryan, HALLETT, P. Potential of multi-objective models for risk-based mapping of the resilience characteristics of soils : demonstration at a national level. Soil use and management, ISSN 0266-0032, 2009, vol. 25, no. 1, str. 66-77. [COBISS.SI-ID 22691623]
Temeljni viri in literatura
Jørgensen, S.E., Bendoricchio, G., 2011. Fundamentals of ecological modelling : applications in environmental management and research . 4th ed., Elsevier
Witten H.I., Frank E., Hall M.A., 2011. Data mining : practical machine learning tools and techniques. 3rd. ed., Morgan Kaufmann
Bohanec M. 2012. Odločanje in modeli. 1. ponatis. Ljubljana, DMFA
Bodi na tekočem
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana