一类三种群生态模型的同伦分析解法

利用同伦分析方法,研究了一类三种群生态模型,得到了该模型的近似解.为了检验该方法的有效性,通过实例,将近似解与数值解作了比较.比较结果表明,该方法用于研究三种群生态模型可行.     

耦合时空时滞的单种群模型行波解的存在性

主要借助几何奇异摄动法分析了一类带时空时滞的单种群模型中行波解的存在性,分析结果表明当时滞量比较小时该单种群模型存在波前解.另外,借助数值模拟的方法验证了该理论结果,模拟结果发现当时滞比较小时数值模拟结果与理论分析结果相吻合,该单种群模型存在波前解.     

脉冲作用对环境污染中单种群动力学行为影响

研究了一个在污染环境中的单种群模型,该模型考虑外界污染源在固定时刻排放毒素到本环境中以及在同一时刻考虑通过一些因素作用使该种群生物体排泄毒素.利用脉冲微分方程的比较定理及周期单种群Logistic模型的一些已知结论,证明了当脉冲周期小于某个阈值时,该种群灭绝,反之,则该种群持续生存.并且还证明了上述的持续生存条件也能确保该系统存在惟一的全局渐近稳定的正周期解.     

与年龄相关的种群模型解的全局稳定性

讨论了一类与年龄相关的种群模型解的全局稳定性问题.通过Lyapunov函数、Barbashin-Krasovskii定理以及It公式证明了与年龄相关的种群模型强解的存在性,并给出了该模型零解全局稳定的充分条件,最后通过数值算例对结论进行了验证.     

生物种群增长模型的研究

根据种群生物量增长模式,提出一种新的种群增长的数学模型.该模型改进了Logistic模型,可以用来描述种群数量随时间和环境条件变化的增长规律,具有更广泛的代表性和适用性.在新的模型中,Logistic模型仅为它的一个特例.     

基于粗粒度并行遗传算法的阻尼器优化布置

提出了一种粗粒度并行遗传算法,并将其应用于被动控制结构中阻尼器布置位置的优化.该算法把一个种群划分为多个子种群,各个子种群可以独立完成经典遗传算法操作.对于给定基因编码的种群个体,通过Matlab-ABAQUS-Python的交互使用,利用Matlab编程生成INP模型文件,并先调用ABAQUS来进行模型分析,后调用Python来读取结果数据并传输给Matlab,求解结构模型的目标函数值.文中还以层间位移角为控制目标,对10层被动控制钢框架结构的阻尼器优化布置进行了实例分析.结果表明:粗粒度并行遗传算法与经典遗传算法相比,既提高了种群的多样性,又加快了种群的收敛速度;对比常规隔层方法,采用该算法可使结构减震率至少提高19. 3%,说明该算法能显著提高结构减震率.     

一类延迟生态模型的混沌控制

针对一类具有延迟作用的种群生态模型,首先采用数值模拟方法给出了Lyapunov指数随时间变化的图形,简单直观地验证了该种群生态模型存在混沌现象.其次采取改进的直线稳定化方法控制模型所存在的混沌现象,设计并求得了使得生物种群稳定到不动点轨道的控制器,最终消除了种群中存在的混沌现象,从而保持了种群系统的持续生存.最后通过仿真验证了控制器的有效性.     

有毒物影响的阶段结构捕食模型的稳定性

建立了有毒物影响的阶段结构捕食模型.利用微分方程定性与稳定性理论,讨论了该模型解的非负性和平衡点的局部渐近稳定性,获得了正平衡点全局渐近稳定的充分性条件.揭示了当食饵种群增长率和捕食者种群增长率均足够大时,模型中两种群将持续生存.     

一类受分数Brown运动影响的资源竞争种群系统的渐近行为

对一类n个种群,k个资源的随机资源竞争种群模型进行了研究(恒化器模型).其中种群的死亡率受外界环境噪声分数Brown运动的影响.通过构造Lyapunov函数,得到该模型中种群在均方意义下的持续性和灭绝性准则.通过数值算例对所得的结论进行了验证.     

一类三种群食物链扩散模型的稳定性

分析了一类由一个食饵种群、一个低级捕食者种群和一个高级捕食者种群组成的三种群食物链扩散模型.利用极值原理和Young不等式得出了解在齐次Neumann边界条件下存在唯一性和一致有界性,并用线性化方法和Lyapunov函数方法讨论了该模型正平衡点的稳定性,分别得到了该模型正平衡点的局部和全局渐近稳定性定理.     

具阶段结构和扩散的单种群增长模型及其最优收获

考虑一种带有阶段结构和扩散的单种群增长模型,该模型收获成年种群,得出了正平衡点全局渐近稳定的条件,给出了最优收获策略,同时讨论了扩散对种群数量的影响.     

一类具三阶段结构的单种群模型的最优收获策略

研究一生中有三个阶段——卵、幼年及成年的单种群生长模型,该模型收获成年种群,得到了正平衡点全局渐近稳定的充分条件,给出了收获成年种群的最优收获策略.     

基于生灭过程的两斑块种群迁移模型研究

建立了两斑块间种群迁移的生灭过程模型,通过与没有迁移的单种群模型对比,分别得到同生境中两斑块种群的极限期望,进而得到单个斑块内种群续存和灭绝的充分条件。研究结果表明,单个斑块内种群数量递减时,邻体斑块中种群个体的迁入减少了物种灭绝风险,有助于种群续存;单个斑块内种群数量递增时,该斑块种群个体的迁出增加了该斑块物种的灭绝风险,不利于种群续存。     

与年龄相关的随机种群模型解的均方散逸性

讨论了一类与年龄相关的随机种群模型数值解的均方散逸性: 基于步长~$h$~受限制和无限制的两种条件, 利用倒向欧拉法和补偿的倒向欧拉法分析了该随机种群模型数值解的均方散逸性并加以证明, 最后得出补偿的倒向欧拉法更适合解决与年龄相关的随机种群模型数值解的均方散逸性问题.     

时标上具有反馈控制的企业集群与第三方物流的共生模型的持久性分析

企业集群与第三方物流的共生关系相似于生物种群之间的共生关系,借鉴种群生态学中的共生关系模型建立了企业集群与第三方物流之间的共生关系的数学模型,得到了该模型的持久性生存的充分条件,发展了前人的研究成果.最后给出简要的经济学解释。     

基于差分进化与RBF神经网络的热工过程辨识

针对热工过程的非线性辨识问题,提出了一种基于差分进化算法(DE)的径向基函数神经网络(RBFNN)模型设计方法.该方法将DE算法的种群分解为几组并行的子种群,每组子种群对应于一类隐节点数相同的RBF网络.在RBFNN的学习过程中进行多子种群并行优化,从而实现RBF网络结构与参数的同时调整.算法可以利用热工对象的输入输出数据,自动设计出满足误差精度要求且结构较小的RBFNN模型.然后将该算法应用于热工对象的辨识,对于单输入单输出系统,得到的RBFNN模型只需1个隐节点.对于多输入单输出系统,RBF网络也仅需较少的隐层节点.仿真结果表明,用该方法设计的RBFNN模型结构简单,且辨识误差小,具有较好的泛化能力.     

一个种群与环境资源相互作用模型的有限差分逼近

本文建立并研究了一个种群与资源相互作用的数学模型.该模型由一个一阶双曲偏微分方程和一个微分-积分方程耦合而成，其中双曲方程描述了受资源影响的大小结构、种群的生长和死亡过程；微分-积分方程描述了资源的输入、衰减以及种群对资源的消耗过程.通过对模型进行离散化，建立了模型的隐式有限差分逼近格式，证明了有限差分逼近的收敛性及模型弱解的存在唯一性.     

弱耦合三种群反应扩散模型的全局渐近稳定性

近年来,随着入侵种的增加,多种群的反应扩散模型开始应用于入侵生态理论的研究.多种群的反应扩散模型可将空间、种群间相互作用过程融合进入侵速率的预测之中,且模型中连续参数的使用不受尺度限制,适用空间尺度较广.该文研究了一类非线性三种群弱耦合食饵-捕食者反应扩散模型的初边值问题,通过构造合适的常数上下解以及相应的迭代方式,得到了该系统在齐次Neumann边值条件下平凡解和非负半平凡解的全局渐近稳定性的充分性条件.所得结果揭示了通过控制种群自身的出生率、种间、种内相互作用率来达到某些种群消失、某些种群持续生存的现象.这些稳定性条件易于验证且与扩散系数无关,因此,该结论也适用于某个di=0或所有di=0的相应的抛物-常微分系统.     

三种空间现实集合种群模型的比较

介绍了适合于研究真实的集合种群动态的3种空间现实集合种群模型:关联函数模型、状态转移模型和模拟模型,简述了它们各自的建模过程,指出了3种模型各自的前提假设、应用时的局限性以及模型结果的优点和不足之处. 关联函数模型简单易用,适合于研究局域种群能够快速达到栖息地斑块承载力的处于随机灭绝-再殖平衡状态的集合种群;状态转移模型无需假设集合种群处于平衡状态,适合于研究拥有多年的局域种群灭绝和再殖数据的集合种群;模拟模型是与种群真实动态最为接近的能够同时描述集合种群及其各局域种群动态的模型,适合于研究对种群的生物背景知识非常了解且收集了大量数据的集合种群. 结合各模型的优缺点及适用范围,根据所研究对象的特点及掌握的数据,就可以选择出合适的模型来研究集合种群的动态.     

德氏钝绥螨对桔全爪螨捕食作用研究(Ⅱ)

本文以 Box car模型为框架,在“研究（Ⅰ）”的基础上,组建了德氏钝绥螨—桔全爪螨种群模拟模型.经验证表明,该模型对实验种群能较好拟合.在假设的四种投放德氏钝绥螨情况下,运用模型演示了桔全爪螨种群增长过程,其模拟结果对于指导利用德氏钝绥螨防治桔全爪螨有实际意义.