带有Markov转换的随机生物数学模型的依分布稳定性

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guqiurong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近几十年来,国内外很多学者致力于研究随机生物数学模型(随机微分方程和随机差分方程所描述的生态模型)的性质,并且取得了一些很好的研究成果,从而使得随机生物数学模型性质的研究成为了生物数学界继确定性生物数学模型研究工作后比较热门的研究方向之一。使用数学模型来研究生物学和生态学中的问题,一个重要的值得研究的问题就是系统的长时间行为,在多数情况下,对随机模型而言,对应于确定性常微分方程所描述的奇点或其他类型的极限环一般都不再保留,因此讨论随机系统相应的稳定性理论是很有必要且很有意义。本文研究了几类重要的随机生物数学模型的依分布稳定性并用数值模拟的办法给出了系统的不变概率分布。本论文研究内容主要包括  首先,介绍了本课题的研究背景及意义,国内外在该方向的研究现状及本课题主要的研究内容和方法,引入了本文所需要的一些记号、定义及相应的引理。在某些条件下,给出了带有Markov转换的随机Logistic方程的依分布稳定性,引入了随机均衡解的概念,给出了随机均衡解的显式表达式。另外,研究了带有Markov转换的随机周期Logistic方程,在假设Markov链是不可约的条件之下,得到了系统随机周期解的显式表达式。  其次,利用Monte Carlo随机模拟方法模拟了一维带有Markov转换的随机微分方程解过程的不变概率分布,以及具有自激发转换的随机微分方程的样本轨道和不变概率分布,并且以带有Markov转换的随机Logistic方程为例,介绍了这种随机模拟方法。对随机微分方程的不变概率分布进行数值模拟是一种比较新的方法,基于随机单种群模型依分布稳定性的研究方法,本文还证明了带有Markov转换的随机Lotka-Volterra竞争系统的依分布稳定性,利用随机模拟的方法模拟了此系统的不变概率分布。  最后,讨论了带有Markov转换的一般的中立型随机泛函微分方程的依分布稳定性。以随机SI传染病模型及其改进模型为例,讨论了相关干扰源的相关系数大小对疾病传染率影响,首次分析了随机干扰源相关性大小对系统动力学性质的影响。  此外,给出了依分布稳定性的具体例子,用本文数值模拟的方法模拟了其不变概率分布。总结了文章的主要结论、创新点及后续可以做的研究工作。
其他文献
树模型近年来已引起物理学、概率论及信息论界的广泛关注,树指标随机过程也是近年来发展起来的概率论的研究方向之一。而极限定理一直是国际概率论界研究的中心课题之一。  
随机延迟微分方程作为重要的数学模型广泛应用于物理、生物、医学、经济学和控制科学等领域,由于其解析解表达式很难获得,因此构造适用的数值方法和研究数值解的性质成为了既有
非线性抛物方程(组)涉及的大量问题来自于物理、化学、生物和经济等领域的数学模型,具有强烈的实际背景;另一方面,在非线性抛物方程(组)的研究中,对数学也提出许多挑战性的问
粉末注射成形的充模过程可以看作是由粉末和粘结剂相结合的两相流复杂流动系统。本文通过对充模过程的ANSYS CFX数值模拟,得到了速度场、压力场的分布图。从充模过程的速度场所反映的混沌状态出发,把两相流与混沌理论相结合来研究充模过程的非线性动力系统特征。首先,基于混沌时间序列的相空间重构理论,本文对充模过程一个截面上的速度时间序列进行了相空间重构。通过C—C算法选取了最佳延迟时间和嵌入维数,构造出了
党的十六届三中全会是新形势下召开的极其重要的会议,对于全面推进我国改革开放和社会主义现代化建设,把中国特色社会主义伟大事业继续推向前进,具有重大的现实意义和深远的
分数阶微分方程组是由含有分数阶导数构成的一类方程。近年来,随着分数阶微分方程越来越多的被用来描述热力学、粘弹性力学、声学、电化学、流变学、分形等众多领域。从分数阶
当前,领导干部竞争上岗,特别是内设机构中层领导干部竞争上岗已在较大范围内推开。前不久中央在集中下发的五个法规性文件中,专门出台了《党政机关竞争上岗工作暂行规定》(
迄今为止,静止目标的最优搜索理论已经取得了丰富的理论和应用成果。但是,对于连续搜索空间中的离散力搜索问题,虽然根据现有的理论,可以确定各区域的探测器数量,却无法确定
“讲政治”是对领导干部的基本要求,中央多次强调,领导干部一定要“讲政治”。讲不讲政治是对共产党人党性观念有没有、组织纪律意识强不强的真实体现和具体检验。“讲政治
本文建立基于遗传算法的广义模糊时间序列模型。该模型在论域上定义7个模糊集,通过遗传算法实现对论域的划分,使用隶属函数实现样本数据的模糊化。依据隶属度的不同,得到样本数