《微分方程建模與分析》共三部分。第一部分首先介紹了一些預(yù)備知識(shí),包括常微分方程的基本理論(如穩(wěn)定性理論與分支理論)及敏感性與不確定性分析;然后詳細(xì)介紹了兩類基本的傳染病模型,即傳染病的倉室模型與具年齡結(jié)構(gòu)的傳染病模型,以及它們的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)分析與仿真。
內(nèi)容簡(jiǎn)介
《微分方程建模與分析》可以作為高等院校生物數(shù)學(xué)或微分方程方向碩士研究生的參考教材,其中部分內(nèi)容也可以作為有關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生選修課的參考教材,還可供從事該領(lǐng)域研究的教師和科研人員參考。
圖書目錄
前言
第1章預(yù)備知識(shí)
1.1常微分方程的基本理論
1.1.1穩(wěn)定性理論
1.1.2中心流形計(jì)算
1.1.3分支
1.2特征線方法
1.3抽象泛函微分方程的穩(wěn)定性定理和Hopf分支定理
1.4二次指數(shù)多項(xiàng)式方程根的分布分析
1.5全局Hopf分支
第2章單種群模型
2.1常微分方程和時(shí)滯微分方程模型
2.1.1Malthus模型和Logistic模型
2.1.2時(shí)滯Logistic模型
2.1.3混合型模型
2.1.4時(shí)滯Nicholson模型
2.2齊次Neumann邊界條件下具擴(kuò)散的果蠅模型
2.2.1模型的導(dǎo)出
2.2.2動(dòng)力學(xué)性質(zhì)分析
2.2.3數(shù)值模擬
2.3齊次Dirichlet邊界條件下的具擴(kuò)散的模型
2.3.1具擴(kuò)散的Logistic模型
2.3.2具擴(kuò)散的混合型模型
第3章捕食者一食餌模型
3.1模型的建立
3.2動(dòng)力學(xué)性質(zhì)分析
3.2.1具Holling—Ⅰ型功能反應(yīng)函數(shù)的模型的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)分析
3.2.2具捕食者種群內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)模型的動(dòng)力學(xué)分析
3.2.3具Holling—Ⅱ型功能反應(yīng)函數(shù)的模型的動(dòng)力學(xué)分析
3.2.4一個(gè)具捕食者種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)滯模型的動(dòng)力學(xué)分析
第4章傳染病的倉室模型
4.1常微分方程模型
4.1.1SIR模型
4.1.2考慮出生和死亡的SIR模型
4.1.3SIS模型
4.1.4接種疫苗模型
4.1.5其他模型
4.2具時(shí)滯的傳染病模型
4.3基本再生數(shù)
4.4研究案例:抗藥性對(duì)HIV大規(guī)模檢測(cè)與治療的影響的模型
4.4.1HIV的發(fā)病機(jī)理與治療
4.4.2模型的建立
4.4.3理論分析
4.4.4數(shù)值計(jì)算
第5章具空間結(jié)構(gòu)的傳染病模型
5.1多種群模型
5.2具年齡結(jié)構(gòu)的傳染病模型
5.3研究案例:LLA殺蟲劑對(duì)瘧疾傳播影響的模型
5.3.1問題的來源
5.3.2模型的導(dǎo)出
5.3.3傳統(tǒng)殺蟲劑模型
5.3.4LLA殺蟲劑模型
5.3.5數(shù)值計(jì)算與討論
第6章傳染病模型中的統(tǒng)計(jì)方法
6.1概率中的幾個(gè)基本概念
6.2敏感性與不確定性分析
6.3極大似然估計(jì)
6.4最小二乘法
第7章化學(xué)反應(yīng)模型建模分析
7.1化學(xué)動(dòng)力學(xué)及化學(xué)反應(yīng)模型簡(jiǎn)介
7.2全局穩(wěn)定性
7.3時(shí)滯導(dǎo)致反應(yīng)擴(kuò)散系統(tǒng)的不穩(wěn)定性和Hopf分支
7.3.1二次指數(shù)多項(xiàng)式方程根的分布分析
7.3.2時(shí)滯反應(yīng)擴(kuò)散方程穩(wěn)定性的一般框架
7.4帶有飽和項(xiàng)的Gierer—Meinhardt化學(xué)反應(yīng)模型的分支分析
7.4.1ODE系統(tǒng)的研究
7.4.2全局吸引性
7.4.3分支分析
7.4.4源函數(shù)為空間非齊次情形
7.4.5數(shù)值模擬
7.5具時(shí)滯的Gierer—Meinhardt系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)
參考資料 >