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具有非单调响应函数和周期扰动的捕食者-食饵系统中的奇异吸引子

摘要 全文(HTML) (7)/表(1) 相关论文 引用人
  • 研究了一类依赖于九个参数的捕食-被捕食型常微分方程组。我们在这个模型中加入了非单调响应函数和时间周期扰动。利用数值延拓软件,我们发现了未扰动系统的三个余维二分岔,即尖点分岔、Bogdanov-Takens分岔和Bautin分岔。此外,我们将注意力集中在参数空间中的两个区域,即Bogdanov-Takens区域和Bautin分支发生的区域。当我们打开时间扰动时,我们在未扰动系统的不变圆环的邻域中发现了奇怪的吸引子。

    数学学科分类:37C60、37G15、34A34、92D25。

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    \开始{方程式}\\结束{方程式{
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  • 图1。 初始条件为$\delta=1.1$,$\lambda_0=0.01$,$\smu=0.1$,$\ alpha=0.002$,$\t=0.25$,$\nomega=1$,$x=1.816$,$y=1.434$的系统(1)的双参数分岔图($\beta-\alpha$),而$\varepsilon=0$。用$\textsf标记的曲线{F} 1个$和$\textsf{F} _2$是折叠曲线。曲线$\textsf{H} _1个$和$\textsf{H} _3个$是霍普夫分岔曲线。曲线$\textsf{H} _1个$和$\textsf{H} _3个$在点$\textsf处连接在一起{H} _2 $. 用虚线(标记为$\textsf{Hom}$)绘制的曲线是同宿分岔曲线,而$\textsf{FLC}$曲线是极限环分岔曲线的折叠。$\textsf{Hom}$曲线与$\textsf的某些部分重合{F} _2$-标有$\textsf{F}'_2的曲线$

    图2。 在这个图中,我们绘制了区域$\textsf{B}$的放大倍数图1。我们在该图中指出了五个区域,即$\textsf{B} _1个$,$\textsf{B} _2$,$\textsf{B} _3个$,$\textsf{B} 4个$和$\textsf{B} _5个 $. 第二行和第三行的图表是每个区域的相图。$\textsf中$(\alpha,\beta)$的四个相位图{B} _1个$,$\textsf{B} _2$,$\textsf{B} _5个$和$\textsf{B} _3个$对应于Bogdanov-Takens分支。当$(\beta,\alpha)\in\textsf{B} 3个$到$(beta,alpha)\in\textsf{B} _4个$,或当$(\beta,\alpha)\in\textsf{B} _5个$到$(beta,alpha)\in\textsf{B} _4个$对应于$\varepsilon=0$时系统(1)平衡的折叠分岔;后者通过创建退化平衡的轨道同宿

    图3。 我们绘制了区域$\textsf{A}$的放大倍数图1。我们在该图中指出了七个区域,即$\textsf{A} _j(_j)$,$j=1,2,\ldots,7$。这些区域通过分叉曲线相互分离:$\textsf{F} _2$-发生折叠分叉的位置-,$\textsf{高}_{1,3}$-发生Hopf分岔-,$\textsf{Hom}$-同宿分岔-和$\textsf{FLC}$-极限环发生折叠分岔

    图4。 我们绘制了七张图,对应于系统(1)的相图,区域中的参数值为$(\beta,\alpha)$:$\textsf{A} _j(_j)$,$j=1,2,\ldot,7$和$\varepsilon=0$。当参数从$\textsf移动时,这些相图的拓扑变化{A} _1个$到$\textsf{A} _2$到$\textsf{A} _3个美元和背面与Bautin(或退化Hopf)分叉,分叉

    图5。 频闪映射(4)(也称为庞加莱截面)中负时间吸引子的图,显示存在奇怪排斥子(奇怪负时间吸取器)的证据。$\varepsilon=0.07$,$\delta=1.1$,$\slambda_0=0.01$,$\tu=0.1$,$\fomega=1$,$\ alpha=0.007$,以及$\beta=0.08$的值。在左图中,我们绘制了奇怪排斥物的横截面,而在右图中,绘制了部分横截面的放大倍数,用方框$\textsf{K}表示$

    图6。 系统(2)的频闪图的相位肖像$\varepsilon=0$(第一行中的图表)和$\varepsilon=0.07$(第二列中的图表)之间的比较。$(\beta,\alpha)=(0.07,0.005)$(对于最左边的图),$(\贝塔,\alfa)=

    图7。 极限环分岔折叠附近的混沌瞬态行为

    表1。 在这个表中,对于不同的值,一些吸引子的正Lyapunov指数和Kaplan-Yorke维数$\测试版$$\alpha=0.005美元$已列出

    吸引子类型 $\测试版$ 正经验。 卡普兰-约克维数
    否定 0.08美元$ 0.718621美元\cdot 10^{-6}$ $ 1.0000772161 $
    否定 $ 0.0505 $ 0.378245美元\cdot 10^{-6}$ $ 1.0000802951 $
    积极的 $ 0.08 $ 0.506676美元\cdot 10^{-6}$ $ 1.0000015131 $
    积极的 $ 0.10448 $ 0.292264\cdot 10^{-6}美元$ $ 1.0000759023 $
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  • [1] F.K.Balagaddé、H.Song、J.Ozaki、C.H.Collins、M.Barnet、F.H.Arnold、S.R.Quake和L.You,合成大肠杆菌捕食-捕食生态系统,分子系统生物学,4(2008), 187, 1–8.
    [2] A.A.贝里曼,捕食者-食饵理论的起源和进化,生态学,73(1992), 1530-1535. 数字对象标识:10.2307/1940005.
    [3] G.E.布里格斯J.B.S.霍尔丹,关于酶作用动力学的注释,生物化学杂志,19(1925), 338-339. 数字对象标识:10.1042/bj0190338。
    [4] H.W.布罗尔K.萨利赫V.瑙多R.卢萨里,具有非单调响应函数的捕食者-食饵模型的动力学,离散和连续动力系统-A,18(2007), 221-251. 数字对象标识:10.3934/dcds.2007.18.221。
    [5] 蔡振华,王庆,刘国庆,利用捕食者-食饵模型模拟旅游业的自然资本投资计算机科学及其应用进展, (2014), 751–756.数字对象标识:10.1007/978-3-642-41674-3_107.
    [6] E.J.Doedel、A.R.Champneys、T.F.Fairgrave、Y.A.Kuznetsov、B.Sandstede、X.Wang等人,《常微分方程的连续和分岔软件》(带homcont),加拿大康考迪亚大学AUTO97.
    [7] A.芬顿S.E.珀金斯,应用捕食者-食饵理论模拟免疫介导的宿主种间寄生虫相互作用,寄生虫学,137(2010), 1027-1038. 数字对象标识:10.1017/S0031182009991788。
    [8] R.M.Goodwin,增长周期,经济动力学论文, (1967), 165–170.数字对象标识:10.1007/978-1-349-05504-3_12.
    [9] C.Grimme和J.Lepping,使用ε约束将小生境整合到捕食者-食饵模型中,in第13届遗传和进化计算年会论文集,(2011),109–110。数字对象标识:10.1145/2001858.2001920.
    [10] E.哈亚托J.M.图万科塔,具有群体防御机制和季节变化的捕食者-食饵系统中无尖点分岔的两倍消失(在印度尼西亚巴哈萨),Prosiding Konferensi Nasional Matematika,印尼数学学会,17(2014), 767-772. 
    [11] E.哈扬托J.M.图万科塔,具有非单调响应函数和周期扰动的捕食者-食饵型系统周期解的分岔,国际非线性力学杂志,85(2016), 188-196. 数字对象标识:2016年12月10日/j.ijnonlinminme.2016.06.011。
    [12] C.S.霍林《欧洲松叶蜂小型哺乳动物捕食研究揭示的捕食成分》,加拿大昆虫学家,91(1959), 293-320. 数字对象标识:10.4039/Ent91293-5。
    [13] C.S.Holling公司、简单类型捕食和寄生的一些特征,加拿大昆虫学家,91(1959), 385-398. 数字对象标识:10.4039/Ent91385-7。
    [14] Y.X.Huang黄O.迪克曼,捕食者迁移对猎物密度的响应:后果是什么?,数学生物学杂志,43(2001), 561-581. 数字对象标识:10.1007/s002850100107。
    [15] I.科伦G.芬戈尔德,气溶胶-云-降水系统是一个捕食者-食饵问题,美国国家科学院院刊,108(2011), 12227-12232. 数字对象标识:10.1073/pnas.1101777108。
    [16] Y.A.Kuznetsov,应用分叉理论的要素《应用数学科学》,第112页。Springer-Verlag,纽约,1995年。数字对象标识:10.1007/978-1-4757-2421-9.
    [17] S.Nagano和Y.Maeda,捕食者-食饵系统的相变,物理审查E,85(2012), 011915.数字对象标识:10.1103/物理版本E.85.011915。
    [18] S.里纳尔迪S.Muratori公司Y.库兹涅佐夫,季节性扰动捕食者-食饵群落中的多吸引子、灾难和混乱,数学生物学公报,55(1993), 15-35. 
    [19] A.夏尔马N.辛格,使用捕食者-食饵优化在图像中检测目标,信号和图像处理,2(2011), 205-221. 数字对象标识:10.5121/sipij.2011.2115。
    [20] J.M.图万科塔,具有宽间隔频率和能量保持非线性的耦合振荡器系统中的混沌,国际非线性力学杂志,41(2006), 180-191. 数字对象标识:2016年10月10日/j.ijnonlinminme.2005.02.007。
    [21] T·H·张Y.P.Xing先生H.臧韩寒(M.A.Han),具有双曲死亡率的捕食者-食饵模型反应扩散系统的时空动力学,非线性动力学,78(2014), 265-277. 数字对象标识:2007年10月10日/11071-014-1438-6。
    [22] 张天华,臧海平,反应扩散方程中的时滞诱导图灵不稳定性,物理审查E,90(2014), 052908.数字对象标识:10.1103/物理版本90.052908。
    [23] 朱洪平(H.P.Zhu)S.A.坎贝尔G.S.K.沃尔科维奇,具有非单调功能反应的捕食者-食饵系统的分岔分析,SIAM应用数学杂志,63(2002), 636-682. 数字对象标识:10.1137/S0036139901397285。
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