Luận án tiến sĩ Toán học: Dáng điệu tiệm cận của mô hình quần thể trong hệ sinh thái với môi trường ngẫu nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội

Luận án tiến sĩ nghiên cứu dáng điệu tiệm cận mô hình quần thể sinh thái trong môi trường ngẫu nhiên.

Năm xuất bản

Số trang

114

Thời gian đọc

18 phút

Lượt xem

1

Lượt tải

0

Phí lưu trữ

40 Point

Tổng quan nhanh

Chủ đề:
Luận án tiến sĩ: Dáng điệu tiệm cận mô hình quần thể
Số trang:
114 trang
Trường:
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
Chuyên ngành:
Phương trình vi phân và tích phân
Năm:

Tóm tắt nội dung luận án

I.Luận án tiến sĩ Dáng điệu tiệm cận mô hình quần thể

Luận án này tập trung nghiên cứu dáng điệu dài hạn của các mô hình quần thể. Hệ sinh thái được mô tả bằng phương trình vi phân ngẫu nhiên (SDEs). Nghiên cứu bao gồm mối quan hệ săn mồi-con mồi và sự lây lan của các bệnh truyền nhiễm. Mục tiêu chính là đưa ra các ngưỡng quan trọng. Những ngưỡng này quyết định hệ thống sẽ tuyệt chủng hoặc vĩnh cửu. Phương pháp tiếp cận mới cung cấp điều kiện đủ và gần cần cho tính vĩnh cửu. Điều này cũng áp dụng cho tính công thái học của hệ thống. Luận án đóng góp vào sự hiểu biết về động lực học quần thể. Các mô hình được phân tích trong môi trường ngẫu nhiên phức tạp. Nghiên cứu sử dụng nhiều loại nhiễu khác nhau. Điều này phản ánh sự biến động thực tế của môi trường. Các kết quả có ý nghĩa quan trọng trong sinh thái học lý thuyết và dịch tễ học. Luận án cũng thiết lập các điều kiện tồn tại của phân bố dừng. Luật số lớn mạnh được xác định trong một số trường hợp cụ thể. Các phân tích số liệu và mô phỏng minh họa rõ ràng các kết quả lý thuyết.

1.1. Giới thiệu tổng quan nghiên cứu sinh thái

Luận án khám phá hành vi dài hạn của các mô hình quần thể. Các hệ thống sinh thái thực tế thường bị ảnh hưởng bởi môi trường ngẫu nhiên. Việc mô hình hóa chính xác các biến động này rất quan trọng. Nghiên cứu xem xét hai loại hệ thống chính. Một là hệ thống săn mồi-con mồi. Hai là mô hình dịch bệnh truyền nhiễm. Các mô hình này được xây dựng dựa trên phương trình vi phân ngẫu nhiên. Điều này cho phép nắm bắt tốt hơn tính không chắc chắn. Luận án giải quyết vấn đề cốt lõi về sự tồn tại của quần thể. Điều kiện để quần thể tiếp tục phát triển hay biến mất được làm rõ. Các phát hiện mới có giá trị ứng dụng cao. Chúng giúp dự đoán và quản lý các quần thể trong tự nhiên.

1.2. Vai trò của phương trình vi phân ngẫu nhiên

Phương trình vi phân ngẫu nhiên (SDEs) là công cụ toán học chính. Chúng được sử dụng để mô tả các mô hình quần thể. SDEs cho phép tích hợp các yếu tố ngẫu nhiên từ môi trường. Các loại nhiễu khác nhau được đưa vào. Bao gồm tiếng ồn trắng (white noise) và tiếng ồn màu (color noise). Tiếng ồn Lévy cũng được sử dụng trong một số mô hình. Việc sử dụng SDEs giúp nghiên cứu các hệ thống phức tạp. Điều này vượt ra ngoài khả năng của các mô hình xác định. Nó cung cấp một khung khổ mạnh mẽ để phân tích hành vi tiệm cận. Luận án sử dụng SDEs để thiết lập các tiêu chí định lượng. Các tiêu chí này xác định sự tuyệt chủng hoặc vĩnh cửu. Sự tồn tại của các phân bố dừng cũng được chứng minh.

II.Phân tích hệ săn mồi con mồi trong môi trường ngẫu nhiên

Luận án nghiên cứu sâu hai mô hình hệ săn mồi-con mồi. Các mô hình này hoạt động trong môi trường ngẫu nhiên. Một mô hình kết hợp cả tiếng ồn màu và tiếng ồn trắng. Tiếng ồn màu thường đại diện cho sự thay đổi chế độ (regime switching). Điều này mô phỏng sự biến động môi trường đột ngột. Mô hình thứ hai sử dụng phản ứng chức năng Ivlev. Nó bị nhiễu bởi tiếng ồn trắng và tiếng ồn Lévy đồng thời. Phản ứng chức năng Ivlev mô tả cách con mồi bị săn. Tiếng ồn Lévy thêm vào các yếu tố ngẫu nhiên có bước nhảy. Điều này mô tả các sự kiện bất ngờ. Nghiên cứu cung cấp các điều kiện đủ và gần cần. Các điều kiện này dự đoán sự tuyệt chủng hoặc vĩnh cửu của hệ thống. Phân tích số liệu và ví dụ minh họa làm rõ các kết quả lý thuyết. Các khám phá này mở rộng hiểu biết về động lực học quần thể. Đặc biệt là trong các hệ sinh thái không ổn định.

2.1. Hệ săn mồi con mồi với tiếng ồn màu và tiếng ồn trắng

Mô hình đầu tiên của hệ săn mồi-con mồi được xem xét. Nó chịu ảnh hưởng của cả tiếng ồn màu và tiếng ồn trắng. Tiếng ồn trắng đại diện cho biến động ngẫu nhiên liên tục nhỏ. Tiếng ồn màu, hay chuyển đổi chế độ, mô phỏng các thay đổi lớn hơn. Ví dụ như mùa vụ hoặc thiên tai. Nghiên cứu đưa ra các điều kiện cho sự vĩnh cửu. Các điều kiện này là đủ và gần cần. Điều này có nghĩa là quần thể có khả năng tồn tại lâu dài. Tính chất động lực học của hệ thống được phân tích kỹ lưỡng. Các yếu tố ngẫu nhiên ảnh hưởng đến sự ổn định của hệ sinh thái. Các phương pháp toán học tiên tiến được áp dụng. Điều này giúp giải quyết các thách thức từ nhiễu kép.

2.2. Mô hình Ivlev và tiếng ồn Lévy trong hệ sinh thái

Mô hình săn mồi-con mồi thứ hai tích hợp phản ứng chức năng Ivlev. Phản ứng Ivlev mô tả mối quan hệ đặc biệt giữa kẻ săn mồi và con mồi. Nó bị nhiễu bởi cả tiếng ồn trắng và tiếng ồn Lévy. Tiếng ồn Lévy là quan trọng vì nó cho phép các bước nhảy đột ngột. Điều này có thể mô phỏng các sự kiện cực đoan. Ví dụ như dịch bệnh bùng phát hoặc thay đổi môi trường lớn. Luận án thiết lập các điều kiện tương tự cho sự tuyệt chủng và vĩnh cửu. Các kết quả này đặc biệt có giá trị. Chúng cung cấp cái nhìn sâu sắc về các hệ thống dễ bị tổn thương. Phân tích này cũng bao gồm các giải pháp số. Các giải pháp số giúp minh họa hành vi động lực học của mô hình. Điều này củng cố các kết quả lý thuyết.

III.Mô hình SIRS dịch bệnh Dáng điệu tiệm cận và phân tích

Luận án mở rộng nghiên cứu sang mô hình dịch bệnh truyền nhiễm. Một mô hình SIRS ngẫu nhiên được phân tích kỹ lưỡng. Mô hình này bao gồm chuyển đổi chế độ và tốc độ lây nhiễm tổng quát. Tiếng ồn trắng và tiếng ồn màu cùng tác động lên hệ thống. Chuyển đổi chế độ phản ánh sự thay đổi môi trường. Ví dụ như sự thay đổi mùa hoặc các biện pháp can thiệp y tế. Tốc độ lây nhiễm tổng quát làm cho mô hình thực tế hơn. Nó có thể bao gồm nhiều dạng tương tác khác nhau. Nghiên cứu cung cấp các điều kiện đủ và gần cần cho tính vĩnh cửu. Điều này có nghĩa là dịch bệnh có khả năng duy trì trong quần thể. Các cuộc thảo luận và thí nghiệm số được trình bày. Chúng minh họa các phát hiện lý thuyết. Các kết quả này đóng vai trò quan trọng trong dịch tễ học toán học. Chúng giúp dự đoán và kiểm soát sự lây lan của dịch bệnh.

3.1. Đặc điểm mô hình SIRS với chuyển đổi chế độ

Mô hình SIRS ngẫu nhiên được xây dựng để nghiên cứu dịch bệnh. Mô hình này bao gồm các trạng thái S (dễ mắc), I (nhiễm bệnh), R (hồi phục). Nó cũng tích hợp cơ chế chuyển đổi chế độ. Chuyển đổi chế độ mô phỏng các thay đổi đột ngột trong môi trường. Ví dụ, sự thay đổi chính sách y tế hoặc điều kiện thời tiết. Các yếu tố này có thể ảnh hưởng đáng kể đến động lực lây lan dịch bệnh. Tốc độ lây nhiễm tổng quát được đưa vào. Điều này giúp mô hình phù hợp với nhiều loại bệnh khác nhau. Nghiên cứu tìm kiếm các điều kiện để dịch bệnh vẫn tồn tại. Hoặc điều kiện để dịch bệnh cuối cùng bị loại bỏ. Các phát hiện này hữu ích cho các nhà hoạch định chính sách y tế.

3.2. Tác động của tiếng ồn trắng và tiếng ồn màu lên dịch bệnh

Tiếng ồn trắng và tiếng ồn màu là hai yếu tố ngẫu nhiên. Chúng ảnh hưởng đến mô hình SIRS. Tiếng ồn trắng thể hiện các biến động nhỏ, liên tục. Ví dụ như sự biến đổi ngẫu nhiên trong tỷ lệ tiếp xúc. Tiếng ồn màu, hay chuyển đổi chế độ, đại diện cho các sự kiện lớn. Ví dụ như việc áp dụng vắc-xin trên diện rộng. Các nhiễu này ảnh hưởng trực tiếp đến động lực của dịch bệnh. Luận án phân tích cách các loại nhiễu này tác động đến tính vĩnh cửu. Hoặc sự tuyệt chủng của bệnh dịch. Các điều kiện toán học được thiết lập. Chúng xác định ngưỡng để dịch bệnh tiếp tục lây lan. Hoặc biến mất khỏi quần thể. Điều này cung cấp cái nhìn sâu sắc về quản lý dịch bệnh trong các môi trường không chắc chắn.

IV.Điều kiện tuyệt chủng vĩnh cửu trong mô hình quần thể

Luận án đề xuất các cách tiếp cận mới để xác định ngưỡng. Các ngưỡng này chỉ ra liệu hệ thống có tuyệt chủng hay vĩnh cửu. Các điều kiện được đưa ra là đủ và gần cần. Điều này là một đóng góp quan trọng. Nó giúp hiểu rõ hơn về tính bền vững của các quần thể. Tính vĩnh cửu thường đi kèm với tính công thái học. Tính công thái học có nghĩa là hệ thống cuối cùng sẽ đạt đến một trạng thái ổn định. Trong đó, nó sẽ có phân bố xác suất dừng. Các điều kiện này được dựa trên dấu của các ngưỡng cụ thể. Việc xác định các ngưỡng này là một thách thức toán học. Luận án giải quyết nó thông qua các phân tích chặt chẽ. Các kết quả có thể áp dụng rộng rãi cho nhiều loại mô hình quần thể. Đặc biệt là những mô hình bị ảnh hưởng bởi môi trường ngẫu nhiên.

4.1. Thiết lập ngưỡng cho sự vĩnh cửu và tuyệt chủng

Một phần cốt lõi của luận án là thiết lập các ngưỡng quan trọng. Những ngưỡng này quyết định số phận của quần thể. Chúng cho biết liệu quần thể sẽ tăng trưởng hay suy giảm đến mức tuyệt chủng. Phương pháp mới được đề xuất để tìm ra các ngưỡng này. Các ngưỡng này thường liên quan đến các tham số của mô hình. Ví dụ như tỷ lệ sinh, tỷ lệ tử, cường độ nhiễu ngẫu nhiên. Việc thiết lập ngưỡng cung cấp một công cụ dự đoán mạnh mẽ. Nó giúp đánh giá rủi ro tuyệt chủng cho các loài sinh vật. Hoặc đánh giá khả năng duy trì của dịch bệnh. Các ngưỡng này được xây dựng dựa trên các tính toán toán học phức tạp. Chúng phản ánh sự cân bằng động trong hệ sinh thái.

4.2. Phân tích điều kiện đủ và gần cần cho tính bền vững

Luận án không chỉ đưa ra các điều kiện đủ. Nó còn cung cấp các điều kiện gần cần cho tính vĩnh cửu. Điều kiện đủ đảm bảo rằng một sự kiện sẽ xảy ra. Điều kiện gần cần chỉ ra rằng sự kiện đó gần như phải xảy ra. Sự kết hợp này mang lại sự hiểu biết toàn diện hơn. Các điều kiện này được thiết lập dựa trên dấu của các ngưỡng đã xác định. Tính vĩnh cửu của quần thể thường gắn liền với tính công thái học. Tính công thái học đảm bảo sự tồn tại của phân bố dừng. Phân bố dừng mô tả trạng thái cân bằng dài hạn của hệ thống. Phân tích này là một đóng góp quan trọng. Nó giúp xác định chính xác hơn các yếu tố ảnh hưởng đến sự bền vững của hệ sinh thái.

V.Phương pháp và đóng góp mới cho mô hình quần thể ngẫu nhiên

Luận án giới thiệu các cách tiếp cận mới trong nghiên cứu. Các phương pháp này được áp dụng để phân tích các mô hình quần thể ngẫu nhiên. Chúng vượt qua những hạn chế của các phương pháp truyền thống. Việc đưa ra các điều kiện đủ và gần cần là một đóng góp quan trọng. Điều này giúp nâng cao độ chính xác trong dự đoán. Nghiên cứu cũng thiết lập các điều kiện tồn tại của phân bố dừng. Phân bố dừng là trạng thái cân bằng xác suất dài hạn của hệ thống. Nó rất quan trọng để hiểu hành vi ổn định. Ngoài ra, luật số lớn mạnh cũng được chứng minh trong một số trường hợp cụ thể. Luật này cung cấp thông tin về hành vi trung bình của hệ thống theo thời gian. Các đóng góp này mở rộng kiến thức trong lĩnh vực phương trình vi phân ngẫu nhiên. Chúng cũng có ý nghĩa thực tiễn trong sinh thái học và dịch tễ học.

5.1. Phát triển phương pháp tiếp cận mới trong nghiên cứu

Luận án phát triển các phương pháp tiếp cận mới. Các phương pháp này giúp phân tích dáng điệu tiệm cận của mô hình quần thể. Chúng kết hợp các công cụ từ lý thuyết phương trình vi phân ngẫu nhiên. Các phương pháp này cho phép xử lý các loại nhiễu phức tạp. Bao gồm tiếng ồn màu, tiếng ồn trắng và tiếng ồn Lévy. Việc xác định ngưỡng và điều kiện đủ/gần cần đòi hỏi sự đổi mới. Điều này đặc biệt đúng đối với các hệ thống có chuyển đổi chế độ. Các phương pháp này được áp dụng thành công. Chúng cung cấp cái nhìn sâu sắc về động lực học của hệ sinh thái. Các đóng góp này giúp giải quyết các vấn đề phức tạp trong sinh học toán học.

5.2. Đóng góp vào phân bố dừng và luật số lớn mạnh

Một đóng góp đáng chú ý là việc thiết lập điều kiện tồn tại của phân bố dừng. Phân bố dừng là một khái niệm quan trọng trong các quá trình ngẫu nhiên. Nó mô tả hành vi dài hạn của hệ thống khi nó đạt đến trạng thái cân bằng. Việc chứng minh sự tồn tại của phân bố dừng củng cố tính ổn định của mô hình. Ngoài ra, luận án còn xác định điều kiện cho hiệu lực của luật số lớn mạnh. Luật số lớn mạnh liên quan đến hành vi trung bình của một chuỗi các biến ngẫu nhiên. Điều này rất quan trọng để hiểu sự biến động của quần thể theo thời gian. Các kết quả này cung cấp một nền tảng lý thuyết vững chắc. Chúng hỗ trợ cho việc dự đoán và quản lý các quần thể trong môi trường ngẫu nhiên.

Mục lục chi tiết luận án

Tóm tắt tiếng Anh
Tóm tắt
Danh mục hình vẽ
Danh mục bảng biểu
Danh mục ký hiệu
MỞ ĐẦU
1. Chương 1: Kiến thức chuẩn bị
1.2. Phương trình vi phân ngẫu nhiên (SDEs)
1.2.1. SDEs với chuyển trạng thái Markov
1.2.2. SDEs với bước nhảy
1.3. Kiến thức chuẩn bị cho các mô hình toán học ngẫu nhiên trong hệ sinh thái
2. Chương 2: Dáng điệu dài hạn của hệ thú - mồi ngẫu nhiên
2.1. Hành vi động học của hệ thú - mồi ngẫu nhiên có chuyển trạng thái
2.1.1. Điều kiện đủ và gần như cần cho sự tồn tại bền vững
2.1.2. Thảo luận và nghiệm số
2.2. Về dáng điệu tiệm cận của mô hình thú - mồi ngẫu nhiên với đáp ứng chức năng Ivlev và bước nhảy
2.2.1. Điều kiện gần như cần và đủ cho sự tuyệt chủng và tồn tại bền vững
2.2.2. Thảo luận và ví dụ số
3. Chương 3: Sự tuyệt chủng và tồn tại bền vững trong mô hình SIRS ngẫu nhiên có chuyển trạng thái với tỷ lệ lây nhiễm tổng quát
3.2. Điều kiện đủ và gần như cần cho sự tồn tại bền vững
3.3. Thảo luận và thực nghiệm số
KẾT LUẬN
Các công trình của tác giả liên quan đến luận án
Phụ lục
Tài liệu tham khảo
Xem trước tài liệu
Tải đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Luận án tiến sĩ hus dáng điệu tiệm cận của một số mô hình quần thể trong hệ sinh thái với môi trường ngẫu nhiên

Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Tải đầy đủ (114 trang)

Trích đoạn nội dung luận án

Tải xuống để đọc toàn bộ

VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY, HANOI VNU UNIVERSITY OF SCIENCE Tran Dinh Tuong ASYMPTOTIC BEHAVIOR OF POPULATION MODELS IN ECOSYSTEM WITH RANDOM ENVIRONMENT THESIS FOR THE DEGREE OF DOCTOR OF PHILOSOPHY IN MATHEMATICS HANOI – 2020 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY, HANOI VNU UNIVERSITY OF SCIENCE Tran Dinh Tuong ASYMPTOTIC BEHAVIOR OF POPULATION MODELS IN ECOSYSTEM WITH RANDOM ENVIRONMENT Speciality: Differential and Integral Equations Speciality Code: 9460101.03 THESIS FOR THE DEGREE OF DOCTOR OF PHYLOSOPHY IN MATHEMATICS Supervisors: PROF. NGUYEN HUU DU ASSOC. NGUYEN THANH DIEU HANOI – 2020 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Trần Đình Tướng DÁNG ĐIỆU TIỆM CẬN CỦA MỘT SỐ MÔ HÌNH QUẦN THỂ TRONG HỆ SINH THÁI VỚI MÔI TRƯỜNG NGẪU NHIÊN Chuyên ngành: Phương trình Vi phân và Tích phân Mã số: 9460101.03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ TOÁN HỌC Người hướng dẫn khoa học: GS. NGUYỄN HỮU DƯ PGS.

NGUYỄN THANH DIỆU HÀ NỘI – 2020 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Contents Page Abstract iv Tóm tắt v List of Figures vi List of Tables ix List of Notations x Introduction 1 Chapter 1 Preliminaries 12 1.2 Stochastic dierential equations (SDEs). SDEs with Markovian Switching. SDEs with jumps .3 Preliminaries for stochastic mathematical models in ecosystem. 31 Chapter 2 Long-term behavior of stochastic predator-prey systems 34 2.1 Dynamic behavior of a stochastic predator-prey system under regime switching.

35 i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Sucient and almost necessary condition for permanence. Discussion and numerical solutions .2 On the asymptotic behavior of a stochastic predator-prey model with Ivlev's functional response and jumps. Almost necessary and sucient condition for extinction and permanence.

Discussion and numerical example. 67 Chapter 3 Extinction and permanence in a stochastic SIRS model in regime switching with general incidence rate 71 3.2 Sucient and almost necessary conditions for permanence .3 Discussion and numerical experiments. 79 Conclusion 84 The author's publications related to the thesis 85 Appendices 86 Bibliography 94 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Acknowledgments The completion of this thesis could not have been possible without the guidance, assistance, and participation of so many people whose names may not all be enu- merated. Their contributions are greatly appreciated and gratefully acknowledged.

First and foremost, no words can express fully my gratitude and appreciation to my primary supervisor, Professor Nguyen Huu Du for his tireless support and endless guidance, and infusing spirit into my research. I also wish to express the deepest thanks to the thesis co-supervisor, Associate Pro- fessor Nguyen Thanh Dieu for his kind comments, valued suggestions, and sharing great ideas during this course. I am particularly grateful to Dr. Nguyen Hai Dang for many valuable discussions and his great support during my work.

I own my thanks to Dr. Tran Quan Ky for his contribution to our joint work [Pub. I would like to thank all the teachers, staff members and the management of the Faculty of Mathematics Mechanics and Information Technology at VNU University of Science, Vietnam National University, Hanoi as well as VIASM for their great support, lessons as well as opportunities for completion of the research. I wish to thank my friends, who always trust, encourage and support me over the years.

Lastly, I would like to share this moment with my family. I am indebted to my parents, my wife, Cherry, for their endless care, love and patience. Hanoi, February 2020 PhD candidate Tran Dinh Tuong. iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Abstract Abstract.

In this thesis, we consider long-term behavior of a class of formulated population models using stochastic differential equations to describe predator-prey relationships and explore the spread of infectious diseases. For predator-prey sys- tems, we study two models: one with both color and white noise and one with Ivlev’s functional response perturbed simultaneously by the white noise and Lévy noise. For the study in the epidemic model, this thesis concerns a stochastic SIRS model, per- turbed by both the white noise and the color noise, with a general incidence rate. We propose new approaches to provide thresholds which indicate whether the systems are eventually extinct or permanent.

This allows us to derive not only sufficient conditions but also almost necessary conditions for permanence (as well as ergodic- ity) based on sign of such thresholds. Furthermore, conditions for the existence of stationary distributions and for the validity of the strong law of large numbers are established in some particular cases. Lotka-Volterra equation, predator-prey system, asymptotic behavior, ergodicity, regime switching diffusion process, stationary distribution, Ivlev’s func- tional response, extinction, permanence, jump diffusion process, SIRS model, epi- demic models. iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tóm tắt Tóm tắt.

Trong luận án này chúng tôi nghiên cứu dáng điệu tiệm cận của lớp các mô hình sinh thái, được mô tả bằng các phương trình vi phân ngẫu nhiên, để mô tả sự tương tác giữa thú và mồi cũng như nghiên cứu sự lan truyền của dịch bệnh. Đối với các hệ thú-mồi, chúng tôi nghiên cứu hai mô hình: mô hình thứ nhất với nhiễu trắng và nhiễu màu, mô hình thứ hai có đáp ứng chức năng dạng Ivlev bị chịu đồng thời cả nhiễu trắng và nhiễu Lévy. Đối với mô hình dịch bệnh, luận án đề cập đến mô hình tái nhiễm SIRS bị chịu cả nhiễu trắng và nhiễu màu với hàm truyền bệnh tổng quát. Chúng tôi đề xuất các phương pháp tiếp cận mới để xây dựng các giá trị ngưỡng nhằm chỉ ra hệ đến một lúc nào đó sẽ tuyệt chủng hoặc sẽ tồn tại bền vững.

Dựa vào dấu của các giá trị ngưỡng, chúng tôi không những chỉ thu được điều kiện đủ mà còn rất gần với điều kiện cần cho sự tồn tại bền vững cũng như tính ergodic của hệ. Hơn nữa, các điều kiện cho sự tồn tại của các phân phối dừng cũng như các điều kiện cho luật số lớn có hiệu lực được thiết lập trong các trường hợp cụ thể. Mô hình Lotka-Volterra, mô hình predator-prey, dáng điệu tiệm cận, tính ergodic, hệ khuếch tán có bước chuyển Markov, phân phối dừng, đáp ứng chức năng dạng Ivlev, sự tuyệt chủng, sự tồn tại bền vững, quá trình khuếch tán có bước nhảy, mô hình SIRS, các mô hình dịch bệnh. v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Declaration This work has been completed at VNU University of Science, Vietnam National University, Hanoi under the supervision of Prof.

Nguyen Huu Du and Assoc. Nguyen Thanh Dieu. I declare hereby that the results in this thesis, which are allowed by my coauthors to be presented in this thesis, are new and they have never been used in any other theses. Author Tran Dinh Tuong.

vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com List of Figures 2.1 Trajectories of y(t) in the state 1 (blue line) and in the state 2 (red line) in Ex.2 A switching trajectory y(t) in Ex.6 on the left and A switching trajectory y(t) in Ex.7 on the right.3 Trajectories of y(t) in the rst state (blue line) and the second state (red line) respectively in Ex.4 Phase picture and empirical density of x(t), y(t) in Ex.7 in 2D  and 3D settings respectively.5 Phase picture of (x(t), y(t)) and empirical density of invariant mea- sure settings respectively (with λ1 = 1). Dierent colors represent dierent sizes of the density.6 Trajectories of x(t) on the left and of y(t) on the right with intensity λ1 = 6.7 Trajectories of x(t) on the left and of y(t) on the right with intensity λ1 = 7.1 Sample paths of I(t) (in blue on the left), S(t) (in blue on the right), and ξt (in red) in Ex.2 Sample paths of I(t) (in blue on the left) and S(t) (in blue on the right) and ξt (in red) in Ex. 83 vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.3 Empirical density of (S(t), I(t)) with respect to the rst state p(i; s; 1) (on the left) and in the second state p(i; s; 2) (on the right) of an invariant probability measure of Ex.4 Empirical density of (S(t), I(t)) with respect to the rst state p(i; s; 1) (on the left) and in the second state p(i; s; 2) (on the right) of an invariant probability measure of Ex. 84 viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com List of Tables 2.1 Values of the coecients in Example 2.2 Values of the coecients in Example 2.1 Values of the coecients in Example 3.2 Values of the coecients in Example 3.

83 ix LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com List of Notations i.d independent, identically distributed. Ac complement of set A. 1A (x) the indicator function of a Borel set A. N the set of natural numbers.

R the real line. Rn the n-dimensional Euclidean space. B(S) Borel σ-algebra of S ⊂ Rn. Bh the open ball centered at 0 with radius h > 0.

(Ω, F, P) the probability space. P(A) the probability of event A. EX expectation of random variable X. Px the probability with the initial condition.

Ex the expectation corresponding with the initial condition. a∧b the minimum of a and b. a∨b the maximum of a and b. ξt , t > 0 right continuous Markov chain., N }, the finite state space of a Markov chain.

Γ (qij )N ×N the generator of the Markov chain. trace A the trace of a square matrix A = (Aij )n×n , P i. trace A = 16i6n Aii A> the transpose of a vector or matrix A. |x| the Euclidean norm of a vector x.

Other notations will be explained where they first appear. x LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Introduction Mathematical biology (or biomathematics) is a part of biology which utilizes hypo- thetical examination, mathematical models and abstractions of the living organisms to investigate the principles that govern the structure, development and behavior of the systems, as opposed to experimental biology which manages the conduction of investigations to prove and validate the scientific theories which stresses the math- ematical side while theoretical biology stresses the biological side. Because of the complexity of biological systems, mathematical biology examines a variety areas of specialized research: computer models and automata theory, mathematical bio- physics, molecular set theory, etc. and it tends to be helpful in both theoretical and practical research.

This thesis belongs to the field of mathematical biology. Although there are many ways to think about the theory of mathematical biology, it is interesting to look at this field as a theory of ordinary differential equations (ODEs for short). By modeling method, ODEs allow us to test and generate hypotheses, and help us describe the evolution in times of population. That is the simplest way to study the development of a population viewed as a dynamical system.

The investigation of population change by ODEs has a long term history. In his book [60] entitled “An essay on the principle of population”, Malthus observed that an increase in a nation’s food production improved the well-being of the populace, but the improvement was temporary because it led to population growth, which in turn restored the original per capita production level, and he proposed the simplest population of single species. Observing that there must be adjustment to such ex- ponential growth, in the long run of course, Verhulst [81] introduced the logistic model. In order to study of the interrelationship between species and their envi- 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Trích dẫn luận án này

Trần Đình Tướng (2020). Luận án tiến sĩ: Dáng điệu tiệm cận mô hình quần thể trong môi trường ngẫu nhiên [Luận án tiến sĩ, Đại học Quốc gia Hà Nội - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên]. LuanAn.net. https://luanan.net/sinh-hoc/sinh-thai-hoc/luan-an-tien-si-dang-dieu-tiem-can-mo-hinh-quan-the-moi-truong-ngau-nhien

Câu hỏi thường gặp

Luận án "Luận án tiến sĩ: Dáng điệu tiệm cận mô hình quần thể trong môi trường ngẫu nhiên" nghiên cứu về vấn đề gì?

Luận án tiến sĩ nghiên cứu dáng điệu tiệm cận mô hình quần thể sinh thái trong môi trường ngẫu nhiên.

Luận án "Luận án tiến sĩ: Dáng điệu tiệm cận mô hình quần thể trong môi trường ngẫu nhiên" được bảo vệ tại trường nào?

Luận án này được bảo vệ tại Đại học Quốc gia Hà Nội - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Năm bảo vệ: 2020.

Luận án "Luận án tiến sĩ: Dáng điệu tiệm cận mô hình quần thể trong môi trường ngẫu nhiên" thuộc chuyên ngành gì?

Luận án "Luận án tiến sĩ: Dáng điệu tiệm cận mô hình quần thể trong môi trường ngẫu nhiên" thuộc chuyên ngành Phương trình Vi phân và Tích phân. Danh mục: Sinh Thái Học.

Luận án "Luận án tiến sĩ: Dáng điệu tiệm cận mô hình quần thể trong môi trường ngẫu nhiên" có bao nhiêu trang?

Luận án "Luận án tiến sĩ: Dáng điệu tiệm cận mô hình quần thể trong môi trường ngẫu nhiên" có 114 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.

Cách tải luận án "Luận án tiến sĩ: Dáng điệu tiệm cận mô hình quần thể trong môi trường ngẫu nhiên" về máy như thế nào?

Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.

Luận án liên quan

Chia sẻ tài liệu: Facebook Twitter