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趋化抛物线系统:在有限和无限时间内爆炸。 (英语) Zbl 1056.92007号

引言:本文的目的是研究抛物方程组的爆破机制。描述黏菌的趋化特性是数学生物学中出现的。我们采用了五、南君迪亚[J.Theor.Biol.42,63–105(1973)],简化了之前由E.F.凯勒L.A.Segel公司[同上,26,399–415(1970)]。如下所述,其中\(u=u(x,t)\)和\(v=v(x,t)\)分别代表黏菌的密度和黏菌分泌的化学物质的浓度:\[u_t=\nabla\cdot(\nabla u-u\nabla v),\quad\tau v_t=\Delta v-av+u\quad_text{in}\Omega\times(0,t)\]
\[\部分u/\partial v=\partial\nu/\partical\nu=0\quad\text{on}\partial/Omega\times(0,T)\]
\[u|{t=0}=u_0(x),\quad v|{t=0.}=v_0(x)\quad\text{in}\Omega。\]这里,\(Omega\subset\mathbb{R}^2)表示具有光滑边界的有界域\(partial\Omega\),\(nu\)是外法向量,\(tau>0)和\(a>0)是常数。初始值\(u_0(x)\)和\(v_0(x)\)是平滑的、非负的和\(u_0\不等于0\)。
第一个方程描述质量守恒;扩散效应(nabla-u)和趋化效应(u-nabla-v)正在竞争(u)的变化。第二个方程是线性的,表明化学物质(v)自行扩散,由(u)产生,并由速率(a>0)破坏。常数\(τ>0)很小,表明\(u)和\(v)的时间刻度不同。
W.Alt键《数学生物学杂志》,第9期,第147-177页(1980年;Zbl 0434.92001号)]从微观角度探讨了建模问题。介绍了一个随机过程,第一个方程是从黏菌的生物物理和生化结构推导出来的。上述系统旨在解释黏菌的质量浓缩和孢子形成过程。解决方案在时间上的全局行为非常重要。

MSC公司:

92立方厘米 细胞运动(趋化性等)
35K20码 二阶抛物型方程的初边值问题
35K35型 高阶抛物型方程的初边值问题
92年第35季度 与生物学、化学和其他自然科学有关的偏微分方程
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全文: 内政部