具有Gauss白噪声和Lévy噪声的似然竞争模型分析

研究了一个带有食饵庇护的随机似然竞争模型,采用Gauss白噪声和Lévy噪声来模拟环境的随机扰动.通过利用比较定理和伊藤公式,得到了随机模型存在全局正解的结论以及种群灭绝、均值稳定、均值强持续生存的阈值条件.研究结果表明无论是Gauss白噪声还是Lévy噪声对于种群的持续生长都是不利的,因此建模时很有必要考虑环境的随机变化.     

具有随机扰动的广义“食物有限”种群模型正解的存

研究具有随机扰动的广义“食物有限”种群模型, 证明了模型的解是全局正解, 并通过作对数变换, 应用随机微分方程解的存在惟一性定理, 给出了模型正解的存在惟一性. 结果表明, 环境白噪声的存在并未影响原确定性种群模型解的存在惟一性.     

具有随机扰动的广义"食物有限"种群模型正解的全局吸引性

利用构造Lyapunov函数的方法,给出了具有随机扰动的广义"食物有限"种群模型正解的θ阶矩和(θ+1)阶矩的全局吸引性条件.结果表明,环境白噪声的存在并未影响原确定性种群模型已有的结果.     

关联噪声对集合种群稳定性和平均灭绝时间的影响

在经典的存在生境破坏的集合种群模型的基础之上,考虑了关联乘性色噪声和加性白噪声对集合种群稳定性和平均灭绝时间的影响.应用Fokker-Planck方程得到了系统的稳态概率密度函数的解析表达式,利用平均首次通过时间的定义和最快下降法,得到了平均灭绝时间的表达式.对计算结果的数值分析表明:(1)加性白噪声强度Q的增加弱化了集合种群系统的稳定性,即内部噪声的增加对集合种群产生消极影响;(2)乘性色噪声强度D起到弱化集合种群稳定性的作用,即外界环境的波动对种群产生不利影响;(3)乘性色噪声自关联时间τ的增加增强了集合种群系统的稳定性,即τ可以使集合种群占据生境斑块的比例增加,并促使xs位置处占据生境斑块的比例的概率增加,对集合种群生存繁衍起到有利作用;(4)当两噪声之间的互关联为负关联(λ0)时,T(xs→x0)是关于D的单调减函数,即|λ|的增加弱化了集合种群的稳定性;当噪声间正关联(λ0)时,T(xs→x0)是关于D的非单调函数,随着D的增大,T(xs→x0)出现类似共振峰的极大值,表现出"随机共振"的现象;(5)T(xs→x0)是关于τ的单调增函数.     

带Markovian跳的随机非自治Logistic系统持久性

研究一类带Markovian跳的随机非自治Logistic种群模型,在种群内部竞争制约系数受到白噪声扰动情况下,运用指数鞅不等式技巧,揭示了该种群系统在Markovian切换状态下弱持久生存的充分性条件.最后,通过数值模拟验证了主要结果.     

一类具有随机项的三物种捕食-被捕食模型

将环境中的白噪声和Beddington-De Angelis型功能反应函数考虑到含有修改的Leslie-Cower类型种群系统中,得到一类具有修改的Leslie-Cower类型的随机三物种捕食-被捕食模型.首先利用随机微分方程比较原理得到具有修改的Leslie-Cower类型的随机三物种捕食-被捕食模型,在任意给定的正的初值条件下,系统存在唯一的全局正解;然后,利用随机微分方程比较原理和微分中值定理得到,在一定条件下三物种是随机强平均持久,而且当白噪声超出某个范围时会使三个物种都趋于灭亡.     

一类随机血糖-胰岛素调节系统的渐近性分析

以最基本的IVGTT确定性模型为基础,构建了一个具有白噪声干扰的随机血糖-胰岛素系统.证明了系统正解的存在唯一性,讨论了系统正解的渐近行为.由于随机血糖-胰岛素系统加入了随机项后,其对应的确定性系统的正平衡点将不复存在,为了讨论系统的稳定性,证明了在一定条件下,随机系统的解将围绕确定性系统的正平衡点附近某点做随机振动,且其振动幅度与白噪声干扰强度大小有关.通过数值模拟,探讨了白噪声干扰对系统的影响.     

随机SIQS传染病系统的灭绝性和遍历性

考虑在环境白噪声干扰下建立的随机SIQS传染病系统, 当基本再生数不大于1时, 利用随机Lyapunov分析方法给出了随机系统围绕确定性系统无病平衡点的渐近行为. 结果表明, 当白噪声较小时, 疾病将灭绝. 当基本再生数大于1时, 利用Hasminskii的遍历性证明了随机系统存在平稳分布, 且是遍历的, 反映了在一定条件下, 疾病将流行.     

一类具有隔离效应的随机SIS传染病系统的动力学行为

研究了具有饱和发生率和隔离效应的随机SIS(Susceptible Infective Susceptible)传染病模型的动力学行为.首先,给出具有任意正初值的随机系统全局正解存在的唯一性.其次,当R01,白噪声强度较小时,通过构造合适的Lyapunov函数,得出随机系统在确定性系统无病平衡点附近的渐进行为,说明疾病在此条件下将灭绝;当R01,且满足一定条件时,利用Hasminskii遍历理论得出随机系统存在遍历的平稳分布,这意味着疾病将持久流行.所得结果表明,环境白噪声对传统病系统的阈值具有重要影响.     

利用随机共振提高纹理触觉真实感的实验研究

根据人的触觉感知通道中的随机共振特性,提出了一种改进的增强纹理力触觉表达建模方法.该方法是在原有的基于图像特征提取的纹理接触力模型基础上,加入适量的白噪声信号,以提高虚拟纹理力触觉表达时的真实感.基于6自由度的DELTA手控器,建立了白噪声信号对纹理力触觉表达真实感影响的实验系统.通过纹理感知与匹配试验,定量地研究了白噪声信号的统计参数(即标准差)变化对纹理感知正确率的影响.实验结果进一步验证了人的触觉感知中存在随机共振特性.统计分析结果表明,加入白噪声信号对纹理的辨别率有显著影响,当白噪声信号的标准差取值在0.5±0.1范围内变化时,人对虚拟物体的辨别率最高.     

具有随机扰动的SIQS传染病系统的渐近行为

讨论接触率在环境白噪声干扰下建立的随机SIQS传染病系统, 通过选择恰当的Lyapunov函数, 证明了: 当R₀≤1时, 随机系统的无病平衡点是
随机大范围渐近稳定的, 即疾病将灭绝; 当R₀>1时, 给出了随机系统在地方病平衡点P*附近的渐近行为. 结果表明, 当白噪声较小时, 疾病将流行.     

具有Levy噪声的随机Holling-Tanner模型

考虑了噪声对随机Holling-Tanner模型的影响.这种噪声可以理解为海啸、地震、大规模的传染病等产生的突发的且随机性很强的干扰.首先,证明了该模型的全局正解的存在唯一性.然后,结合随机比较定理和鞅论等知识找到了种群在时间均值意义下持续存在和随机灭亡的充分条件.这些结论说明Levy噪声对种群的持久性和灭绝性具有显著性的影响,甚至可以使种群的长期动力学行为发生根本性改变.最后,通过数值模拟直观地验证了Levy噪声对种群的影响.     

一类随机禽流感模型的渐近性分析

考虑随机环境因素对禽类与人类共存系统的影响,研究了一类具有随机白噪声因素扰动下的禽流感模型的渐近行为.利用停时证明了随机模型具有唯一的全局正解,获得了系统中流感病毒灭绝的充分条件,得到的限制条件保证了随机系统存在稳定分布.     

一类具有环境白噪声扰动的随机包虫病 动力学模型分析

考虑环境中随机因素的影响,研究了一类受环境白噪声扰动的随机包虫病模型,得到了正解的全局存在唯一性条件:通过构造合适的随机Lyapunov函数,得到疾病随机灭绝性的条件.     

随机病原体-免疫模型的持久性与灭绝性

研究了带有环境白噪声的随机病原体-免疫模型,应用伊藤公式和Lyapunov函数,推导出随机模型全局唯一正解的存在性、病原体灭绝和均值强持久的充分条件.并利用数值模拟验证了理论结论.最后,讨论了在病原体与免疫细胞相互作用过程中,体内微环境噪声对病原体生存状态的影响.     

随机病原体-免疫模型的持久性与灭绝性（英文）

研究了带有环境白噪声的随机病原体-免疫模型,应用伊藤公式和Lyapunov函数,推导出随机模型全局唯一正解的存在性、病原体灭绝和均值强持久的充分条件.并利用数值模拟验证了理论结论.最后,讨论了在病原体与免疫细胞相互作用过程中,体内微环境噪声对病原体生存状态的影响.     

一类包含Lévy跳的随机时滞单种群模型的依分布稳定性

考虑白噪声和Lévy噪声共同扰动环境,讨论了一类具有离散时滞和分布时滞的自治单种群模型.运用相关理论知识,得出了该模型依分布渐近稳定的充分条件.最后用一个具体的数值模拟验证了理论结果的可行性.     

色噪声与乘性信号驱动下昆虫爆发系统的稳定性和随机共振

研究的是一类受色噪声和乘性周期信号驱动的昆虫爆发系统的稳定性和随机共振现象.首先对于一类由色交叉关联噪声驱动的昆虫爆发种群系统,通过应用FPK方程,获取了系统的稳态概率分布函数的近似表达式,重点讨论了噪声强度及自相关时间对此类昆虫爆发系统稳定性的影响; 然后通过加入弱乘性周期信号,根据快速下降法和两态理论给出了信噪比公式,研究了噪声及其关联时间对于昆虫系统信噪比的影响.进而分析它们对系统种群数的稳定性和延续存活时间的一些实际作用     

随机3变量自催化模型的长时行为

研究了一个受白噪声干扰的随机化学3变量自催化剂反应模型的动力学行为.证明了随机系统的解是正的且全局存在的,并在白噪声强度值满足一定的条件下,得出随机自催化剂反应系统具有遍历性且是平稳分布的.     

带一般Lévy跳和白噪声干扰的随机三种群食物链模型的生存性分析

对一类一般Lévy跳和白噪声干扰的随机三种群食物链模型进行生存性分析,得到了全局正解的存在唯一性、最高级种群在均值意义下的持久性以及部分种群灭绝,并且其余种群均值意义下稳定持久性的判别准则.结果显示,Lévy跳可以明显地改变种群的生存状态,可使得持久的种群灭绝,也可使灭绝的种群持久.