现实复杂情形下的SIRS型传染病模型及其控制策略

研究现实复杂情形下(包含非线性传染率、有隔离措施、群外个体迁入、生育与死亡以及疾病可水平和垂直传播等)的SIRS型传染病模型。首先证明该传染病模型的无病平衡点与地方病平衡点的唯一存在性及渐近稳定性;然后从基本再生数以及折衷考虑人道主义、救治代价与疾病控制效果的原则,针对流行于人类的传染病,提出优先隔离染病个体、提高疾病治愈率以及控制传染病垂直传播的传染病综合控制策略;最后,数值仿真验证了模型的稳态特性以及综合控制策略的有效性。     

非对称异性人口的HIV/AIDS流行病模型的平衡点的存在性和稳定性

主要讨论非对称异性人口的 HIV/AIDS流行病模型的平衡点的存在性 ,并给出其稳定的条件.     

具有时滞的二阶Hopfield神经网络的稳定性分析

对具有时滞的二阶Hopfield型神经网络平衡点的全局渐近稳定性问题进行了研究。在不要求连接权矩阵的对称性和输入输出函数的可微性与单调性的情况下 ,通过构造适当的Lyapunov泛函得到了网络平衡点的存在性和全局渐近稳定性的若干充分条件 ,这些条件可用于设计全局渐近稳定的二阶人工神经网络。     

几类传染病模型中基本再生数的计算

通过参考大量文献,系统整理了几类经典的传染病模型,并对传染病模型基本再生数的几种导出方法做了一个综述。文中综合了传染病动力学模型的分析方法和复杂网络理论,分别从基本再生数的定义,初始时刻染病者的单调性,正平衡点的存在性,无病平衡点的局部稳定性,即通过计算基本再生矩阵或者雅克比矩阵的特征值,数值模拟,这几个角度给出了基本再生数的导出方法,并举例说明了几类主要的传染病模型,特别是网络传播模型中基本再生数的计算方法,给出了基本再生数的特点,并对基本再生数时变的情况进行了具体分析。     

捕食者具有传染病的时滞捕食系统模型分析

提出了一类捕食者具有传染病的时滞生态-流行病模型.该模型中,捕食者和食饵均具有密度制约,并引入时滞对模型加以讨论.利用特征根法、函数分析法及线性化方法对模型动力学特性进行分析.证明了模型平衡点的存在性并分析其渐近稳定性,得出系统平衡点的渐近稳定性和Hopf分支存在的充分条件.     

时滞竞争神经网络的全局指数稳定性

对于不同时标的时变时滞竞争神经网络的网络模型,通过构造适当的Lyapunov函数,结合微分不等式分析,研究了时变时滞竞争神经网络的全局指数稳定性,获得了新的全局指数稳定性判据,所得判据推广和改进了前人的相关结论。最后的数值仿真例子证明了该算法的有效性。     

异性人口的HIV/AIDS流行病模型的分岔

在异性人口中HIV的传播对HIV／AIDS流行病产生了极大的影响，这一事实早已被人们所认识。本文通过异性人口的HIV／AIDS流行病的非对称模型的分岔问题的讨论，给出了这个模型的实际定义与解释，并运用中心流行定理及其计算方法得到，在这个模型的疾病消除平衡点处出现静态分岔，且它的分岔的余维数等于一。由此得到这个系统是结构不稳定的，因此社会环境的改变对疾病控制也起着重要作用。     

复杂网络上带传播媒介SIS模型的全局稳定性

研究非齐次复杂网络上带传播媒介的易感者-感染者-易感者(SIS)模型的全局稳定性.首先根据经典的SIS模型建立带有传播媒介的SIS模型,接着求出该模型的流行病阈值,然后证明当感染率大于该流行病阈值时,只要模型存在初始感染节点,模型就总存在惟一的正不动点,从而证明了该模型的传染过程的全局稳定性.     

一类比率依赖种群模型在常数收获下的分岔

利用微分方程定性理论以及规范型理论研究了一类具有常数收获项的生物模型.首先,考虑常数收获项对该模型非负平衡点的影响,讨论平衡点的稳定性情况.其次,选取常数收获项作为参数,给出系统存在鞍结点分岔、Hopf分岔以及极限环的充分条件.进一步地,考虑双参数分岔,给出系统存在余维2的Bogdanov-Takens分岔的充分条件.结果表明,由于添加了常数收获项,系统具有丰富的动力学行为.最后,通过数值仿真验证了所得结果的正确性.     

网络上具有一般直接免疫的SIRS传染病模型分析

考虑复杂网络上具有一般直接免疫率的SIRS传染病模型。由地方病平衡点的存在性,确定了传染病的流行阈值λc,并且通过构造合适的李雅普诺夫函数证明:当λ≤λ_c时,无病平衡点全局渐近稳定;当λλ_c时,地方病平衡点全局渐近稳定。根据免疫率的分布,提出了一致性直接免疫和目标性直接免疫。结果表明,在平均免疫率相等的条件下存在免疫丧失率的临界值δ_c,当δδ_c(δδ_c)时,目标性免疫的流行阈值小于(大于)一致性免疫的流行阈值。