Библиотека для различных реализаций модели Лотки-Вольтерры в Julia

Высокопроизводительный язык программирования Julia применяется для научных расчётов. Julia позволяет подключать как сторонние библиотеки, так и достаточно обширный класс решателей, реализованных в разных подключаемых пакетах. Результат решения одной и той же задачи, полученный при помощи разных пакетов или разных решателей одного пакета, может отличаться как качественно, так и по производительности вычислений. Поэтому в процессе проведения исследования зачастую возникает необходимость в проведении сравнительного анализа полученных разными способами результатов. При этом часть кода приходиться повторять при переходе от одной библиотеки к другой. Единый программный модуль позволит избежать повторного описания модели, задания вспомогательных параметров для различных библиотек, что оптимизирует процесс получения результатов и их дальнейший анализ. В данной работе предложено описание разработанного программного модуля на Julia, позволяющего проводить численное моделирование модели Лотки-Вольтерры по заданным параметрам при помощи различных библиотек. DifferentialEquations.jl в сочетании с Plots.jl являются ключевыми библиотеками программного модуля, используемыми для получения численного решения и графиков моделей, соответственно.

Various implementations package of the Lotka-Volterra model in Julia

The high-performance programming language Julia is used for scientific calculations. Julia allows you to connect both third-party libraries and a sufficiently large class of solvers implemented in different pluggable packages. The result of solving the same problem obtained using different packages or different solvers of the same package can differ both qualitatively and computational performance. That's why in the process of carrying out a research it often becomes necessary to carry out a comparative analysis of the results obtained by different means. In this case, a part of the code has to be repeated when passing from one library to another. A complex software module will allow you to avoid repeating the description of the model and setting auxiliary parameters for different libraries, which optimizes the process of obtaining results and their further analysis. This paper proposes a description of the developed program module on Julia, which allows to conduct numerical simulation of the Lotka-Volterra model according to the specified parameters using different libraries. DifferentialEquations.jl combined with Plots.jl are the key libraries of the software module used to obtain the numerical solution and model plots, respectively.