[按需印刷]微分方程建模与分析
9787030392398
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全新
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作者wuming
出版社科学出版社
ISBN9787030392398
出版时间2020-01
装帧平装
页数239页
货号737587328740
上书时间2023-11-30
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商品参数
微分方程建模与分析
ISBN
9787030392398
定价
96
作者
王春程,苏颖,陈姗姗,魏俊杰 著 著; 编; 译;
开本
B5
装帧
平装
页数
239
出版时间
2014年01月
出版社
科学出版社
内容介绍
本书主要通过对生物数学中的种群增长, 传染病的传播和化学反应的建模及其动力学性质分析, 以及数据处理和数值实现介绍微分方程建模的思想及研究方法. 内容涉及单种群增长模型, 捕食者-食饵模型, 经典的传染病动力学模型, 具时滞、年龄结构、空间分布等因素的传染病模型, 还有经典的化学反应模型及具时滞的Gierer-Meinhardt 化学反应模型等. 对上述每个模型不仅给出了它们的导出, 即建模过程, 而且还进行了诸如稳态解的稳定性, Hopf 分支的存在性及性质, 分支周期解的大范围存在性等动力学性质分析.
目录
目录 前言 第1章预备知识 1 1.1 常微分方程的基本理论1 1.1.1 稳定性理论1 1.1.2 中心流形计算 2 1.1.3 分支5 1.2 特征线方法7 1.3抽象泛函微分方程的稳定性定理和Hopf分支定理 11 1.4 二次指数多项式方程根的分布分析14 1.5全局Hopf分支16 第2章单种群模型18 2.1 常微分方程和时滞微分方程模型 18 2.1.1Malthus模型和Logistic模型18 2.1.2时滞Logistic模型19 2.1.3 混合型模型26 2.1.4时滞Nicholson模型28 2.2齐次Neumann边界条件下具扩散的果蝇模型 35 2.2.1 模型的导出35 2.2.2 动力学性质分析37 2.2.3 数值模拟45 2.3齐次Dirichlet边界条件下的具扩散的模型 48 2.3.1具扩散的Logistic模型48 2.3.2 具扩散的混合型模型58 第3章捕食者--食饵模型66 3.1 模型的建立66 3.2 动力学性质分析68 3.2.1具Holling-I型功能反应函数的模型的动力学性质分析68 3.2.2 具捕食者种群内竞争模型的动力学分析 70 3.2.3具Holling-II型功能反应函数的模型的动力学分析 73 3.2.4 一个具捕食者种内竞争的时滞模型的动力学分析 75 第4章传染病的仓室模型 83 4.1 常微分方程模型84 4.1.1 SIR 模型84 4.1.2考虑出生和死亡的SIR模型 89 4.1.3 SIS 模型 91 4.1.4 接种疫苗模型92 4.1.5 其他模型97 4.2 具时滞的传染病模型 99 4.3 基本再生数 101 4.4研究案例:抗药性对HIV大规模检测与治疗的影响的模型 106 4.4.1 HIV 的发病机理与治疗106 4.4.2 模型的建立 108 4.4.3 理论分析 110 4.4.4 数值计算 112 第5章具空间结构的传染病模型119 5.1 多种群模型 119 5.2 具年龄结构的传染病模型 122 5.3研究案例:LLA杀虫剂对疟疾传播影响的模型 125 5.3.1 问题的来源 125 5.3.2 模型的导出 126 5.3.3 传统杀虫剂模型 128 5.3.4 LLA 杀虫剂模型131 5.3.5 数值计算与讨论 145 第6章传染病模型中的统计方法150 6.1 概率中的几个基本概念 150 6.2 敏感性与不确定性分析 153 6.3 极大似然估计 158 6.4 最小二乘法 160 第7章化学反应模型建模分析 1… 7.1 化学动力学及化学反应模型简介1… 7.2 全局稳定性 169 7.3时滞导致反应扩散系统的不稳定性和Hopf分支172 7.3.1 二次指数多项式方程根的分布分析174 7.3.2 时滞反应扩散方程稳定性的一般框架189 7.4带有饱和项的Gierer-Meinhardt化学反应模型的分支分析194 7.4.1 ODE 系统的研究195 7.4.2 全局吸引性 198 7.4.3 分支分析 205 7.4.4 源函数为空间非齐次情形 214 7.4.5 数值模拟 217 7.5具时滞的Gierer-Meinhardt系统221 参考文献232
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