MSC 35K57中最近的zbMATH文章 https://zbmath.org/atom/cc/35K57 2024-04-15T15:10:58.286558Z Werkzeug公司 空间扩散奇摄动捕食者-食饵方程行波解的存在性 https://zbmath.org/1530.34052 2024-04-15T15:10:58.286558Z “朱子瑞” https://zbmath.org/authors/?q=ai:zhu.zirui “刘兴波” https://zbmath.org/authors/?q=ai:liu.xingbo 作者构建了一个空间扩散捕食者-食饵模型的行波解,该模型包括对猎物的弱Allee效应[textit{P.a.Stephens}和\textit{W.J.Sutherland},Trends Ecol.Evol.14,No.10,401--405(1999;\url{doi:10.1016/S0169-5347(99)01684-5})]和一个(简化的)HollingⅢ型功能反应。在波速远大于猎物扩散率以及猎物的生长速率大于捕食者的额外假设下,他们应用了费尼歇尔的几何奇异摄动理论[\textit{N.费尼歇尔},J.Differ.方程式31,53--98(1979;Zbl 0476.34034)]在得到的多尺度模型中显示弛豫振荡和鸭式爆炸的发生[textit{M.Krupa}和\textit{P.Szmolyan},J.Differ.方程174,No.2,312--368(2001;Zbl 0994.34032)]。在几何分析的基础上,给出了单调行波和非单调行波以及孤立周期波列存在的充分条件;特别是,它们表明后者可以共存。最后,他们提出了数值模拟来支持他们的分析结果,并提供了生态学解释。审查人:Nikola Popovic(爱丁堡) 具有间接捕食倾向和直接捕食倾向的Gause-Kolmogorov型系统的双Hopf分支和模式形成 https://zbmath.org/1530.35020 2024-04-15T15:10:58.286558Z 耿东旭 https://zbmath.org/authors/?q=ai:geng.dongxu “王浩” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.hao.25|wang.hao.4|wang.hoa.1|wang.hao.22|wang.hao.12|wang.jao.24|wang.ao.26|wang.mao.34|wang.hao.14|waang.hao.7 “蒋维华” https://zbmath.org/authors/?q=ai:jiang.weihua.1|姜伟华 “王宏斌” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.hongbin|王洪斌.1 摘要:本文研究了一类具有直接捕食-转移和间接捕食的一般Gause-Kolmogorov型捕食者-食饵模型。证明了该系统解的全局存在性和有界性。我们的方法适用于更一般的情况。严格计算了常数共存稳态的一些成功度量,如降低间接捕食敏感性或刺激物的释放速率,增加捕食者对轴的敏感性或刺激的衰减速率。通过选择间接猎物滑行系数作为分岔参数,建立了Hopf和双Hopf分岔的存在性。我们发现,间接捕食性和直接捕食性都会增加时空模式的复杂性,例如不同空间频率的空间非齐次周期模式、空间非齐次准周期模式。最后,我们将我们的理论分析应用于一个具有间接捕食倾向和直接捕食倾向、空间均匀周期模式的Rosenzweig-MacArthur模型。 具有非局部时滞效应的非线性边值问题稳态解的性质和稳定性 https://zbmath.org/1530.35021 2024-04-15T15:10:58.286558Z “郭尚江” https://zbmath.org/authors/?q=ai:郭尚江 摘要:本文研究具有非局部时滞效应和非线性边界条件的两种群扩散Lotka-Volterra型模型稳态解的存在性、多重性、稳定性和Hopf分支。研究发现,当内部反应项弱于边界反应项时,不存在Hopf分岔,并且只有当内部反应项强于边界反应项时,内部反应延迟才决定Hopf分支的存在。这一观察有助于我们理解非线性边界问题中内部反应和边界通量之间的非线性平衡。此外,通过对具有均匀核的模型的应用,说明了一般结果。 具有非局部效应和消解时滞的扩散Holling-Tanner模型的Turing-Hopf分支 https://zbmath.org/1530.35022 2024-04-15T15:10:58.286558Z “吕、叶胡” https://zbmath.org/authors/?q=ai:lv.yehu (无摘要) 具有自扩散和非恒等惯性的双曲反应扩散捕食者-食饵系统的动力学特性 https://zbmath.org/1530.35023 2024-04-15T15:10:58.286558Z “索诺夫·马里克” https://zbmath.org/authors/?q=ai:marick.sounov “古莱,桑图” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ghorai.santu “拜拉吉,南达杜拉尔” https://zbmath.org/authors/?q=ai:bairagi.nandadulal (无摘要) 具有捕食者社会行为和捕食者收获的扩散捕食者-食饵模型的分歧分析 https://zbmath.org/1530.35024 2024-04-15T15:10:58.286558Z “阿卜杜勒赫·梅佐阿吉” https://zbmath.org/authors/?q=ai:mezouaghi.abdelheq “Djilali,Salih” https://zbmath.org/authors/?q=ai:djilali.salih “便当,苏菲安” https://zbmath.org/authors/?q=ai:bentout.soufiane “比卢德,凯里丁” https://zbmath.org/authors/?q=ai:biroud.kheireddine (无摘要) Allen-Cahn方程的精确解与指数稳定性 https://zbmath.org/1530.35031 2024-04-15T15:10:58.286558Z “阿尔梅达·朱尼尔,D.S.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:almeida.dilberto-s-jun|almeida-junior.dilbertoda-silva公司 “拉莫斯,A.J.A.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ramos.anderson-j-a公司 “里贝罗,L.M.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ribeiro.ligia网址-米 “Teixeira,E.D.P.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:teixeira.e-d-p公司 (无摘要) 具有不同自由边界的反应-扩散-平流互惠模型的动力学 https://zbmath.org/1530.35036 2024-04-15T15:10:58.286558Z “陈巧玲” https://zbmath.org/authors/?q=ai:chen.qioling “滕志东” https://zbmath.org/authors/?q=ai:teng.zhi-东 (无摘要) 具有变号平流项的单种浮游植物的浓缩现象 https://zbmath.org/1530.35052 2024-04-15T15:10:58.286558Z “李,云” https://zbmath.org/authors/?q=ai:li.yun “姜丹华” https://zbmath.org/authors/?q=ai:jiang.danhua “王志成” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.zhi-成.2 摘要:本文研究了一个非局部反应扩散方程,该方程模拟了垂直水柱中具有变号平流的浮游植物物种的生长,其中物种的代谢完全依赖于光。我们主要研究大平流振幅、小扩散速率的浮游植物的浓度现象。首先,我们通过临界死亡率来研究种群的阈值型动力学。其次,我们在两种情况下考察了大平流振幅和小扩散的浓度现象:(i)平流函数(h(x))在水柱([0,1]\)中只发生一次从正到负的符号变化。我们发现,浮游植物会集中在某一临界点,平流振幅大,扩散小;(ii)带有(int0^x\frac{h(s)}{a(s){operatorname)的平流函数{d} 秒<0\)对于所有的(x\in(0,1]\),浮游植物将集中在水柱表面,平流幅度大,扩散小。我们还研究了浮游植物的极限分布作为扩散率(D到+):浮游植物趋向于在水柱中均匀分布。 分数阶反应扩散方程解的单调性和一维对称性及滑动方法的各种应用 https://zbmath.org/1530.35088 2024-04-15T15:10:58.286558Z “陈文雄” https://zbmath.org/authors/?q=ai:chen.wenxiong.1 “吴乐云” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wu.leyun 摘要:本文通过引入滑动方法,获得分数阶反应扩散方程整体解的单调性和一维对称性,从而证明分数阶抛物方程整体解Gibbons猜想。在建立了无界域中的广义加权平均不等式和极大值原理等关键成分之后,我们演示了如何利用这些新的思想和工具来实现滑动方法,从而导出分数阶抛物方程整体解的单调性和一维对称性。我们还将滑动方法与移动平面方法进行了比较,并列出了滑动方法的其他一些有趣应用,例如通过沿期望路径滑动球的中心来推导无界域中解的一致下界,以及通过滑动函数向上和向下的图形。我们相信,这里介绍的这些新思想和方法可以用于研究许多其他非局部方程,包括椭圆方程和抛物方程,它们具有更广泛的分数阶算子和更一般的非线性。 具有体液免疫、细胞间传播和非线性发病率的扩散病毒感染模型的行波 https://zbmath.org/1530.35104 2024-04-15T15:10:58.286558Z “吴维新” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wu.weixin “胡,增云” https://zbmath.org/authors/?q=ai:hu.zengyun “张,龙” https://zbmath.org/authors/?q=ai:zhang.long “滕志东” https://zbmath.org/authors/?q=ai:teng.zhi-东 (无摘要) 模拟溶瘤病毒治疗的三维触觉交叉扩散系统的渐近行为 https://zbmath.org/1530.35126 2024-04-15T15:10:58.286558Z “王义夫” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.yifu “徐,池” https://zbmath.org/authors/?q=ai:xu.chi 论文考虑了这个问题\开始{align*}\开始{cases}u_t=\Delta u-\nabla\cdot(u\nabla v)+\mu u(1-u)-uz\\v_t=-(u+w)v\\w_t=\Delta w-\nabla\cdot(w\nabla v)-w+uz\\z_t=D_z\增量z-z-uz+\βw,\结束{案例}\结束{align*}对于PDE,在光滑的有界域(Omega\subset\mathbb R^3)中用初始边界条件和无流边界条件进行补充。这种系统出现在溶瘤病毒治疗中。更具体地说,(u)、(v)、(w)和(z)分别表示未感染癌细胞、细胞外基质、感染癌细胞和溶瘤病毒的(密度)。与几个先例相反,正在考虑的论文也解释了受感染细胞的触觉运动,即系统中包括术语“-\nabla\cdot(w\nabla v)”。(然而,正如文献中经常做的那样,作者忽略了细胞外基质的重塑术语(+mu_v(1-v)),该术语最初出现在[\textit{T.Alzahrani}et al.,Math.Biosci.310,76-95(2019;Zbl 1425.92103)]中介绍的模型中。)主要结果表明,如果初始数据和(β)适当小(尽管后者可能大于(1)),则存在收敛到齐次平衡((1,0,0,O))的全局经典解。证明的一个关键思想是考虑最大区间\(0,T)\),其中\(\|z(\cdot,T)\|_{L^\infty(\Omega)}\le\sqrt{\varepsilon}\mathrm{e}^{-\delta T}\)(对于适当选择的\(\varepsilon)和\(\delta))。通过在(0,T)中的工作,作者可以很好地将合作抛物线系统的比较原理应用于(u)和(w)的某些变换量,这是向显示(T=T_{max})if(T_{max{<infty)迈出的关键一步。审查人:Mario Fuest(汉诺威) 反应扩散系统图灵模式参数辨识的时间无关最小二乘算法 https://zbmath.org/1530.35127 2024-04-15T15:10:58.286558Z “张,莉莉” https://zbmath.org/authors/?q=ai:chang.llii “王新余” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.xinyu.1|王新余3 “孙桂权” https://zbmath.org/authors/?q=ai:sun.guiquan “王,珍” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.zhen.1|王振20 “金,真” https://zbmath.org/authors/?q=ai:jin.zhen 摘要:由流行病、生态学或化学反应模型等反应扩散系统产生的图灵模式是一种重要的动力学性质。空间连续和网络化反应扩散系统中图灵模式的参数识别是一个有趣且具有挑战性的逆问题。现有的算法需要大量的帐户操作和资源。当将它们应用于大规模复杂网络上的反应扩散系统时,这些缺点被放大了。为了克服这些缺点,我们提出了一种新的最小二乘算法,该算法植根于图灵模式是反应扩散系统的平稳解这一事实。新算法与时间无关,它将参数识别问题转化为低维优化问题,甚至是一个低阶线性代数方程组。数值仿真表明,该算法具有良好的有效性、鲁棒性和性能。 一般扩散布鲁塞尔模型中的Turing-Turing和Turing-Hopf分岔 https://zbmath.org/1530.35128 2024-04-15T15:10:58.286558Z “陈梦欣” https://zbmath.org/authors/?q=ai:chen.mengxin “吴冉超” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wu.ranchao “刘彪” https://zbmath.org/authors/?q=ai:liu.biao “陈丽萍” https://zbmath.org/authors/?q=ai:chen.liping 摘要:本文研究了具有齐次Neumann边界条件的一般反应扩散布鲁塞尔模型。首先,研究了唯一正平衡点的稳定性,并证明了Hopf分岔的存在性。然后,建立了图灵不稳定性、图灵-图灵和图灵-霍普夫分岔的发生条件。为了研究分岔产生的时空解,采用多时间尺度方法建立了图灵-图林分岔和图灵-霍普夫分岔的振幅方程。发现该模型允许非恒定稳态、混合非恒定稳态、空间齐次周期解和空间非齐次周期解。因此,非齐次时空解出现在模型中。最后,数值模拟验证了理论结果的有效性。{\版权所有}2023 Wiley-VCH GmbH。 具有变化环境的脉冲反应扩散模型的扩散动力学 https://zbmath.org/1530.35129 2024-04-15T15:10:58.286558Z “张宇荣” https://zbmath.org/authors/?q=ai:zhang.yurong “易,泰山” https://zbmath.org/authors/?q=ai:yi.taishan “陈玉明” https://zbmath.org/authors/?q=ai:chen.yuming 小结:本文重点研究了环境改善和恶化对出生脉搏人群传播和入侵的影响。我们提出了一个具有变化环境的脉冲反应扩散模型来描述具有不同繁殖阶段和扩散阶段的物种的动力学。首先,将脉冲反应扩散模型简化为由离散映射定义的离散时间递归系统。其次,借助适当的检验函数和比较原理,得到了离散映射非平凡不动点不存在和唯一的一些充分条件。这一点,结合空间非平移动力系统的抽象理论,使我们能够建立行波解的存在性和模型的渐近传播特性。 主要Floquet丛和快速扩散群落的动态 https://zbmath.org/1530.35324 2024-04-15T15:10:58.286558Z “林建阳” https://zbmath.org/authors/?q=ai:lam.king-杨 “娄,袁” https://zbmath.org/authors/?q=ai:lou.yuan 小结:对于(Ngeq2),我们考虑在具有承载能力(m(x,t))的环境中,生态上相同且扩散速率不同的(N)竞争物种系统。对于随空间和时间变化的泛型类(m(x,t)),我们证明了存在一个独立于(N)的正数(D_*),因此如果(D_i\geqD_*。在环境是时间常数或时间周期的情况下,我们的结果为{J.Dockery}等人[J.Math.Biol.37,No.1,61-83(1998;Zbl 0921.92021)]的猜想提供了一些肯定的进一步证据。主要工具是线性抛物方程的主Floquet丛理论。 非奇异核变阶时间分数阶反应扩散方程的数学分析与有效有限元逼近 https://zbmath.org/1530.35348 2024-04-15T15:10:58.286558Z “刘欢” https://zbmath.org/authors/?q=ai:liu.huan.1 “郑相成” https://zbmath.org/authors/?q=ai:zheng.xiangcheng (无摘要) 回收压裂液污染物对流扩散模型中不连续参数的识别 https://zbmath.org/1530.35358 2024-04-15T15:10:58.286558Z “岑、金霞” https://zbmath.org/authors/?q=ai:cen.jinxia “黄协镇” https://zbmath.org/authors/?q=ai:huang.xiezhen(中文) “刘爱民” https://zbmath.org/authors/?q=ai:liu.aimin “姚仁智” https://zbmath.org/authors/?q=ai:yao.jen-吉 小结:本文的主要目标是识别回收压裂液的复杂污染物对流-扩散模型(简称RFF模型)中的不连续参数,它由一个具有多值非光滑摩擦边界条件的非线性定常不可压Navier-Stokes方程与一个包含混合Neumann边界条件的对流-反应-扩散方程耦合而成。首先,我们引入了参数识别问题,它是一个非线性非光滑逆问题。然后,我们证明了RFF模型解映射对于不连续参数的局部有界性和弱相对紧性。此外,证明了RFF模型解映射的广义连续性。最后,利用非光滑分析和优化理论,建立了所考虑反问题解存在的充分性定理。 乘法时空白噪声驱动的超线性漂移实线(mathbb{R})上随机反应扩散方程的全局适定性 https://zbmath.org/1530.60053 2024-04-15T15:10:58.286558Z “尚世杰” https://zbmath.org/authors/?q=ai:shang.shijie “张,土生” https://zbmath.org/authors/?q=ai:zhang.tusheng-秒 小结:考虑时空白噪声驱动的对数非线性随机反应扩散方程:\[\开始{cases}\mathrm{d}u(t,x)=\frac{1}{2}\mathrm{\Delta}u(t,x)\mathrm{d}t+b(u(t、x)\\u(0,x)=u_0(x),\quad x\in I。\结束{cases}\]当(I)是一个紧致区间时,比如说(I=[0,1]\),上述方程的适定性在[textit{R.C.Dalang}et al.,Ann.Probab.47,No.1,519--559(2019;Zbl 1418.60072)]中建立。其中\(I=\mathbb{R}\)处于打开状态。基本障碍是由解的上确界范数爆炸引起的,这使得通常的截断过程无效。本文证明了具有对数非线性的随机反应扩散方程在整个实直线上存在唯一的全局解。由于非线性的性质,为了获得唯一性,我们被迫使用空间(C([0,T],C_{tem}(mathbb{R}))上解的一阶矩,该空间有一个特殊设计的范数族。我们的方法在很大程度上依赖于随机卷积的新的、精确的低阶矩估计和我们获得的新型Gronwall不等式,它们本身就很有趣。 序批式反应器移动边界对流扩散反应模型的数值格式 https://zbmath.org/1530.65081 2024-04-15T15:10:58.286558Z “贝格尔,雷蒙德” https://zbmath.org/authors/?q=ai:burger.raimund “卡雷亚加,胡里奥” https://zbmath.org/authors/?q=ai:careaga.julio “迪尔,斯特凡” https://zbmath.org/authors/?q=ai:diehl.stefan “罗密尔·皮内达” https://zbmath.org/authors/?q=ai:pineda.romel 序批式反应器(SBR)是一种广泛应用于废水处理、化工等领域的设备。它们允许生物质固体颗粒的沉降和压缩,同时与溶解在液体中的营养物质发生生化反应。这些反应的动力学可以由一个已建立的活性污泥模型(ASMx)给出。SBR在不同阶段运行,并配有可移动的抽取和填充装置以及排放口。该单元的一维模型可以公式化为对流-扩散反应方程退化系统的移动边界问题,该退化系统的未知数分别是形成固相和液相的组分的浓度。该模型被转换为一个固定的计算域,并由一个显式单调格式和另一个半隐式变量进行离散。半隐式变量基于在每个时间步长内求解总固体浓度的非线性方程组,然后求解固体成分百分比和液体成分浓度的线性方程组。证明了半隐式格式是适定的,并且这两个变量都产生了满足不变区域原理的近似:固体浓度为非负且小于或等于一组最大值,百分比为非负并且总和为1,底物浓度为非负值。这些属性是在Courant-Freedrichs-Lewy(CFL)条件下实现的,该条件对半隐式变量的限制小于显式变量。具有实际参数的数值例子表明,半隐式变量比显式变量更有效。 分数阶Cauchy反应扩散方程的分数阶微分求积技术 https://zbmath.org/1530.65134 2024-04-15T15:10:58.286558Z “拉格布,奥拉” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ragb.ola “阿卜杜勒·马吉德·瓦兹瓦兹” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wazwaz.abdul-马吉德|wazwaz.abdul-majid.8 “莫赫塔尔·穆罕默德” https://zbmath.org/authors/?q=ai:mohamed.mokhtar “Matbuly,M.S.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:matbuly.m-秒 “萨拉赫,穆罕默德” https://zbmath.org/authors/?q=ai:salah.mohamed-埃萨拉|salah.mohamed-ben 摘要:本文旨在探索和应用基于不同测试函数的微分求积方法,以找到分数阶柯西反应扩散方程(CRDEs)的有效数值解。通过微分求积法和Caputo类分数算子的新技术,在时间和空间上离散控制系统。提出了两个问题来解释数值算法的准确性。为了验证这些方法的可靠性、准确性、效率和速度,将计算结果与精确解和半精确解进行了数值和图形比较。然后,我们主要处理绝对误差和L_(infty)误差来研究所提出方法的收敛性。对于每种技术,MATLAB代码都是为了解决这些问题而设计的,误差达到\(\leq1\乘以10^{-5}\)。此外,还通过参数分析讨论了分数阶导数对结果的影响。所获得的解证明了所提出方法的可行性,并表明这些方法易于实现、有效、高精度,适合研究科学和工程相关领域中出现的分数阶偏微分方程。{{版权所有}2023 John Wiley&Sons Ltd.} 存在随机速度涨落的两种群反应扩散系统 https://zbmath.org/1530.70030 2024-04-15T15:10:58.286558Z “赫纳提,M.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:hnatich.michal “凯瑟,M.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:kecer.m “卢奇瓦扬斯克,T。” https://zbmath.org/authors/?q=ai:lucivjansky.tomas 摘要:我们研究了由三个反应过程组成的两种群反应扩散系统的随机速度效应。利用场论微扰重整化群,我们在其上临界维数(d_{\text c}=2)附近对该系统进行了分析。利用随机Navier-Stokes方程生成速度系综。特别地,我们研究了热涨落对反应动力学的影响。整体分析是在单回路近似下进行的,并确定了可能的宏观状态。 线性化弹性扩散问题的色散关系 https://zbmath.org/1530.81136 2024-04-15T15:10:58.286558Z “Parfenova,E.S.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:parfenova.elena-秒 (无摘要) 图灵反应扩散和趋化性耦合导致模式形成的新方面 https://zbmath.org/1530.92015 2024-04-15T15:10:58.286558Z “Fraga Delfino Kunz,Camile” https://zbmath.org/authors/?q=ai:fraga-德尔菲诺·库兹家族 “阿尔夫·格里什” https://zbmath.org/authors/?q=ai:gerisch.alf “手套,詹姆斯” https://zbmath.org/authors/?q=ai:glover.james-t吨 “海顿,丹尼斯” https://zbmath.org/authors/?q=ai:headon.denis-j个 “画家,凯文·约翰” https://zbmath.org/authors/?q=ai:painter.kevin-j个 “Matthäus,Franziska” https://zbmath.org/authors/?q=ai:matthaus.franziska 摘要:最近关于初级毛囊形成和羽芽形态发生的实验研究表明,图灵型扩散驱动的不稳定性和趋化模式之间存在耦合。受这些发现的启发,我们开发并分析了一个数学模型,该模型将趋化性耦合到表现扩散驱动(Turing)不稳定性的反应扩散系统。虽然反应扩散系统和趋化性这两个系统都可以独立生成空间模式,但我们感兴趣的是耦合如何影响系统的稳定性、模式参数区域、模式几何以及模式形成的动力学。我们对不同的模型结构进行了经典的线性稳定性分析,并通过系统的数值分析验证了我们的结果。我们的结果表明,耦合通常通过扩大参数空间中的图案区域来提高图案处理的鲁棒性。关于时间尺度和模式规则性,我们发现化学敏感性的增加可以加快图灵空间内外参数的模式化过程,但通常会降低模式的空间规则性。有趣的是,我们的分析表明,当图灵和趋化系统都不能独立生成模式时,也可以发生模式形成。另一方面,对于某些参数设置,这两个过程的耦合可以消除而不是加强模式的形成。这些理论发现可以用来证实形态发生的生物学发现,并指导未来的实验研究。从数学的角度来看,这项工作从参数空间的角度揭示了耦合经典模式形成系统。 一个简单的反应扩散系统作为趋化性起源的可能模型 https://zbmath.org/1530.92021 2024-04-15T15:10:58.286558Z “恭,亦舒” https://zbmath.org/authors/?q=ai:gong.yishu 亚历山大·基塞列夫 https://zbmath.org/authors/?q=ai:kiselev.alexander-一个 在这篇论文中,作者提出了一个关于趋化性起源的简单模型,即基于反映细胞内部工作的纯粹反应-扩散方程,对外部化学信号的定向运动是如何发生的。该模型的灵感来自于rho-GTPase Cdc42调节细胞极性,特别是在酵母细胞中的作用。他们分析了该模型的几个版本,以更好地理解其分析性质,并证明了一维和二维的全局正则性。通过计算机模拟,他们证明,在该模型的框架内,至少在某些参数范围内,定向运动的速度似乎与信号化学物质梯度的大小成正比。这与最受研究的趋化性平均场模型(Keller-Segel方程)中的化学漂移形式一致。本文的结果无疑是新颖而有趣的。推导过程非常清晰且有条理,借鉴了文献中的现有观点并适当引用了相关参考文献。此外,这项工作引入了重要而重要的新概念。总的来说,在我看来,这项研究堪称典范。审核人:潘正(重庆) 具有(p)-Laplacian扩散的趋化-触觉模型弱解的全局有界性 https://zbmath.org/1530.92023 2024-04-15T15:10:58.286558Z “王金环” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.jinhuan “陈浩萌” https://zbmath.org/authors/?q=ai:chen.haomeng “庄、蒙迪” https://zbmath.org/authors/?q=ai:庄梦迪 从纯粹的数学动机出发,化学趋化-触觉诱导模型中的线性或PME型扩散项(参见例如[\textit{M.a.J.Chaplain}和\textit}g.Lolas},Netw.Heterog.Media 1,No.3,399--439(2006;Zbl 1108.92023)])被\(p\)-Laplacian扩散所取代。对于足够大的\(p\)值,证明了整体有界弱解的存在性。审核人:Johannes Lankeit(汉诺威) 呼吸道病毒感染的数学模型及其在严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型进展中的应用 https://zbmath.org/1530.92034 2024-04-15T15:10:58.286558Z “Ait Mahiout,Latifa” https://zbmath.org/authors/?q=ai:mahiout.latifa-艾特 “尼古拉·贝索诺夫” https://zbmath.org/authors/?q=ai:bessonov.nikolai “波格丹·卡兹米尔扎克” https://zbmath.org/authors/?q=ai:kazmierczak.bogdan “维塔利·沃尔伯特” https://zbmath.org/authors/?q=ai:volpert.vitaly-一个 (无摘要) 炎症传播模拟为反应扩散波 https://zbmath.org/1530.92040 2024-04-15T15:10:58.286558Z “El Hajj,W.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:elhajj.wasim “北哈提卜” https://zbmath.org/authors/?q=ai:el-khatib.nader|el-khatib.noaman-a-f “沃尔珀特,V。” https://zbmath.org/authors/?q=ai:volpert.vladimir-a|volpert.vital-a 摘要:炎症是一种生理过程,旨在保护机体免受各种疾病和损伤。这项工作提出了一个基于反应扩散方程的通用炎症模型,用于计算未燃烧细胞、炎症细胞、免疫细胞和炎症细胞因子的浓度。该模型的分析表明,根据一个称为炎症数的参数(R)的值,存在三种不同的炎症进展状态。如果(R>1),则炎症在细胞培养或组织中以反应扩散波的形式传播,这是由于炎症细胞产生的炎症细胞因子的扩散。如果(0<R<1),则炎症消失,系统收敛到稳定的无炎症平衡。最后,如果(R<0),炎症也会以反应扩散波的形式传播,但传播机制不同,它是由炎症和免疫反应之间的正反馈决定的。从生物学角度来看,这三种状态对应于由于免疫反应而解决的急性炎症、炎症反应的消失以及自身免疫炎症反应或细胞因子风暴。我们致力于通过分析和数值方法发现炎症进展的波速和其他特征,以推断对各种炎症反应的定性理解。 微管驱动的胶质瘤侵袭模型 https://zbmath.org/1530.92042 2024-04-15T15:10:58.286558Z “希伦,托马斯” https://zbmath.org/authors/?q=ai:hillen.thomas “娜迪娅·洛伊” https://zbmath.org/authors/?q=ai:loy.nadia “画家,凯文·J。” https://zbmath.org/authors/?q=ai:painter.kevin-j个 “蒂森,瑞恩” https://zbmath.org/authors/?q=ai:thiessen.ryan-j个 摘要:恶性胶质瘤以侵袭性著称,是其成功治疗的主要障碍。这种侵入性增长促使了预测性偏微分方程模型的使用,这些模型以不同的详细程度制定,包括(i)“增殖-渗透”模型,(ii)“go-or-grow”模型,以及(iii)各向异性扩散模型。通常,这些模型使用弥漫性肿瘤界面的宏观观察来激发对侵袭的现象学描述,而不是对神经胶质瘤细胞侵袭过程进行详细的机制建模。在这里,我们缩小了这一差距。基于支持长细胞突起(称为肿瘤微管)发挥重要作用的实验,我们构建了一种新的微管驱动的胶质瘤侵袭模型。特别是,我们对延伸组织过滤微管的肿瘤细胞群进行了建模。有丝分裂导致新的细胞核沿着微管迁移并定居在其他地方。采用稳态分析和数值模拟相结合的方法表明,该模型可以预测肿瘤的膨胀,并以微管动力学为导向,采用行波解。一系列缩放参数使我们能够将详细模型简化为更简单的公式,包括属于上述一般类(i)、(ii)和(iii)的模型。这一分析使我们能够清楚地确定在微管驱动的胶质瘤侵袭的背景下,这些不同模型可以被证明是后验的假设。数值模拟用于比较各种模型类别,我们讨论了它们的优缺点。 具有Neumann边界条件的年龄空间结构疫苗接种模型的全局分析 https://zbmath.org/1530.92133 2024-04-15T15:10:58.286558Z “王春月” https://zbmath.org/authors/?q=ai:王春月 “王,金亮” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.jinliang.2|王金亮1|王金亮 “张,冉” https://zbmath.org/authors/?q=ai:zhang.ran(中文)|zhang.ran.4 |张.ran.1 (无摘要) 负毒物扩散种群毒物模型的全局动力学和模式形成 https://zbmath.org/1530.92175 2024-04-15T15:10:58.286558Z “邓秀梅” https://zbmath.org/authors/?q=ai:deng.xiumei(英文) “黄启华” https://zbmath.org/authors/?q=ai:huang.qihua “王志安” https://zbmath.org/authors/?q=ai:王志安 摘要:由于修复受污染生态系统的重要性,人们开发了许多数学模型来描述受污染水生环境中种群与毒物之间的相互作用。这些模型通常忽略了有毒物质引起的行为变化对种群动态的影响。考虑到个体可能会从高毒物浓度区域逃往低毒物浓度的区域,以提高其生存、生长和繁殖的机会,我们开发了一个具有毒物轴的扩散人群-毒物模型。我们建立了模型的全局适定性,并在一定条件下证明了空间齐次纯毒物稳态和种群毒物共存稳态的全局稳定性。我们发现,当毒物浓度很高时,稳定的空间非均匀稳态变得不稳定,从而触发空间模式的形成。我们还确定了一个窄参数区域,在该区域中,只有毒物和群体毒物共存稳态是双稳态的。数值模拟表明,种群和毒物之间的空间聚集和分离模式将典型出现。我们的研究强调了毒物诱导的运动响应对受污染水生环境中种群空间分布的重要影响。 具有Neumann边界条件的单消费者模型 https://zbmath.org/1530.92179 2024-04-15T15:10:58.286558Z “李锐” https://zbmath.org/authors/?q=ai:li.rui.9 “瑶,若菲” https://zbmath.org/authors/?q=ai:yao.ruofei (无摘要) Fisher-Stefan模型中的行波、爆炸和灭绝 https://zbmath.org/1530.92185 2024-04-15T15:10:58.286558Z “斯科特·W·麦克” https://zbmath.org/authors/?q=ai:mccue.scott-威廉 “El-Hachem,Maud” https://zbmath.org/authors/?q=ai:el-哈切姆马德 “马修·辛普森” https://zbmath.org/authors/?q=ai:simpson.matthew-j个 摘要:虽然在物理学中使用移动边界问题已有很长的历史,特别是通过Stefan问题来研究伴有相变的热传导,但最近这些方法已被用于研究生物入侵。例如,当在Stefan问题的控制偏微分方程中添加一个逻辑增长项时,就会得到\textit{Fisher-Stefan}模型,这是著名的Fisher-KPP模型的推广,其特征是泄漏系数\(\kappa\)它将移动边界的速度与那里的人口流量联系起来。该Fisher-Stefan模型克服了Fisher-KPP模型的一个众所周知的局限性,因为Fisher-Ste fan模型的时间相关解涉及一个定义明确的前沿,这在数学建模方面更为自然。标准Fisher-Stefan模型的几乎所有现有分析都涉及设置(kappa>0),这可能导致入侵行波解或种群完全灭绝。在这里,我们演示了设置(kappa<0)如何导致行波后退和向有限时间放大的有趣过渡。在某些初始条件下,还观察到种群灭绝。我们的方法包括研究控制方程的时间相关解、相平面和渐近分析,从而对这个移动边界问题的行波、爆破和灭绝的可能性有了新的见解。Github上提供了用于生成这项工作结果的MATLAB软件。{{\版权}2021威利期刊有限责任公司} 捕食者中毒环境中具有远效应的反应扩散捕食者-食饵模型的分岔动力学 https://zbmath.org/1530.92187 2024-04-15T15:10:58.286558Z “齐浩坤” https://zbmath.org/authors/?q=ai:qi.haokun “孟新竹” https://zbmath.org/authors/?q=ai:meng.xinzhu “哈亚特,塔萨瓦” https://zbmath.org/authors/?q=ai:hayat.tasawar “霍宾尼,阿塔夫” https://zbmath.org/authors/?q=ai:hobiny.aatef-d日 (无摘要) 具有非单调出生函数和年龄结构的脉冲反应扩散模型的传播速度 https://zbmath.org/1530.92196 2024-04-15T15:10:58.286558Z “王,童” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.tong|王彤2 “戴,宾祥” https://zbmath.org/authors/?q=ai:dai.binxiang(中文) 摘要:本文研究了一类具有非单调出生函数和年龄结构的脉冲反应扩散模型的传播速度和行波,该模型模拟了成年种群的年同步出现与成熟的演化。我们的结果是对最近在{Z.Bai}等人[J.No.No.6,Paper No.78,29 p.(2022;Zbl 1498.35331)]中建立的结果的扩展。还进行了数值模拟以说明我们的结果。 通过SIS流行病模型探索传染病的进化动力学 https://zbmath.org/1530.92240 2024-04-15T15:10:58.286558Z “林建阳” https://zbmath.org/authors/?q=ai:lam.king-杨 “娄,袁” https://zbmath.org/authors/?q=ai:lou.yuan “马士钊” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ma.shizhao 摘要:为了研究一种特定传染病的多个菌株之间的进化和相互作用,我们将表型结构纳入反应扩散型的易感-感染-易感(SIS)流行病模型。研究表明,当基本生殖数小于1时,唯一无病平衡点全局渐近稳定,当基本繁殖数大于1时,感染种群持续存在。在后一种情况下,当受感染人群的突变率收敛到零时,确定了地方病平衡的渐近分布。我们将分析结果与该模型的数值模拟相结合,以研究多个表型性状是如何进化的。我们的研究结果证实,易感人群演变为主要由免疫力低的个体组成,而受感染人群最终由具有低突变率的高感染性个体组成。这些结果表明,随着疾病传染性的持续增强,群体免疫力将下降。此外,如果病毒突变率最初很小,它将首先快速增加,然后最终下降。最后,从长远来看,突变率低的菌株更有优势,即病毒可能首先利用高突变率快速增加感染性,然后利用低突变率保持其高感染性的优势地位。 认知扩散和非线性发病率驱动的流行病动力学和空间隔离 https://zbmath.org/1530.92245 2024-04-15T15:10:58.286558Z “刘国栋” https://zbmath.org/authors/?q=ai:liu.guodong “王浩” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.hao.14|王浩.4|王浩.1|王浩.34|王浩7 |王浩24 |王浩12 |王浩22 “张晓燕” https://zbmath.org/authors/?q=ai:zhang.xiaoyan 摘要:我们提出了空间异质环境中具有认知运动和非线性发病率(S^qI^p)(p,q>0)的易感感染-易感流行病反应扩散模型。认知扩散项采用随机扩散或对称扩散。在(p,q>0)下正解的(L^ infty)-估计的基础上,我们给出了(0<p\leq1),(q>0)的渐近动力学。数值结果揭示了易感人群和感染人群的空间隔离:(a)异质随机扩散可以隔离人群,显著降低感染率;(b) 当比值(p/q)从下接近1时,偏析现象消失;(c) 无病区强化了非均匀随机扩散引起的分离;(d) 由随机扩散控制的分离对入射机制更为敏感;(e) 对称扩散驱动的稳态分布总是类似于均匀扩散的稳态分布。{\copyright}2023作者。\textit《应用数学研究》由威利期刊有限责任公司出版。 具有一般发病率和保护意识的多传播途径反应扩散流行病模型的动力学 https://zbmath.org/1530.92268 2024-04-15T15:10:58.286558Z “沈静云” https://zbmath.org/authors/?q=ai:shen.jingyun “王生福” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.shengfu 聂林飞 https://zbmath.org/authors/?q=ai:nie.linfei 摘要:本文建立了一个具有一般发病率和个人防护意识的反应扩散流行病模型,其中引入了直接传播和间接传播来描述传染病传播的复杂性。首先得到了整体解的存在性、唯一性和有界性。然后,基本复制编号\(\mathcal{R} _0(0)\)被推导出go作为预测疾病持续性和绝灭的阈值。更具体地说,如果(mathcal){R} _0(0)<1\),而疾病持续时间为\(\mathcal{R} _0(0) >1\). 此外,对于\(\mathcal{R} _0(0)当所有扩散系数均为常数时,证明了无病稳态的全局渐近稳定性。此外,如果相应的基本再生产大于1,则导出了空间齐次模型地方病平衡点的全局渐近稳定性。特别地,我们还讨论了空间同调模型行波解的存在性和最小波速。通过数值模拟验证了主要结果,并为多传播疾病的控制提供了一些建议。 具有可变传染性和空间异质性的免疫结构SEIRS流行病模型 https://zbmath.org/1530.92270 2024-04-15T15:10:58.286558Z “斯卡卡斯,弗拉达斯” https://zbmath.org/authors/?q=ai:skakauskas.vladas “阿尔及尔达斯Ambrazevičius” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ambrazevicius.algirdas 摘要:提出了一个通过具有空间异质性的无性繁殖种群传播年龄依赖性传染病的数学模型,假设一些个体通过临时免疫恢复疾病,另一部分通过永久免疫恢复,最后一部分无免疫恢复。人口变化,如自然原因导致的出生和死亡,以及个人的时间年龄,都没有考虑在内。该模型基于一个偏积分-微分方程系统,其中包括一个微分方程,用于描述暂时免疫恢复的个体的进化。证明了全局定义解的存在唯一性,并研究了其长期行为。 具有时空非局部效应的向量宿主疾病模型的临界行波 https://zbmath.org/1530.92277 2024-04-15T15:10:58.286558Z “王,凯” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.kai.10 “赵宏勇” https://zbmath.org/authors/?q=ai:zhao.hongyong 本文研究了具有时空非局部效应的向量-宿主疾病模型的临界行波。该系统适应易感、感染、恢复的宿主和易感、感染的媒介的密度。在核的某些衰减假设下,讨论了不考虑敏感向量生灭效应的模型的临界行波解的存在性。结果表明,易感寄主和病媒最终大小的基本繁殖率小于1,表明最终不会爆发病媒宿主病。审核人:尚益伦(泰恩河畔纽卡斯尔) 污染环境中具有扩散和预防的SIRE流行病模型的空间动力学 https://zbmath.org/1530.92279 2024-04-15T15:10:58.286558Z “王宁” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.ning.2 “陈伟” https://zbmath.org/authors/?q=ai:chen.wei.27 “滕志东” https://zbmath.org/authors/?q=ai:teng.zhi-东 “张,龙” https://zbmath.org/authors/?q=ai:zhang.long 摘要:本文提出了一个污染环境中的反应扩散SIRE流行病模型,其中对易感个体的保护作用包含在非线性关联函数(b(S)E和(g(S)I)中。当空间是异质的时,基本复制数\(\mathcal{R} _0(0)\)是推导出来的,通过它我们发现如果\(\mathcal{R} _0(0)无病稳态是全局渐近稳定的,而{R} _0(0)>1\),疾病是一致持续的。此外,当\(\mathcal{R} _0(0)当附加条件成立时,在齐次空间中得到了特殊地方病稳态的全局渐近稳定性。最后,通过数值模拟验证了理论结果,并说明了一些有待解决的问题。{{\版权所有}2022威利期刊有限责任公司} 宿主内病毒感染模型中的空间传播 https://zbmath.org/1530.92281 2024-04-15T15:10:58.286558Z “王,新建” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.jinjian “林,郭” https://zbmath.org/authors/?q=ai:lin.guo “阮世贵” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ruan.shigui 摘要:最近的实验证据表明,空间异质性在包括乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)和人类免疫缺陷病毒(HIV)在内的不同病毒引起的宿主内感染中起着重要作用。为了检验病毒感染的空间效应,本文研究了宿主内病毒感染模型中的渐近传播,该模型描述了病毒和受感染细胞在受感染宿主内的空间扩展速度。我们首先通过局部L^p估计和对偶参数建立了Cauchy问题解的有界性。然后,当相应动力学系统的基本再现数大于1时,估计传播速度。更准确地说,通过构造合适的上解给出了扩展速度的上界,而通过引入一个具有非局部延迟的辅助方程来获得扩展速度的下界。当相应动力学系统的基本繁殖数小于或等于1时,病毒均匀死亡。最后,我们给出了一些数值模拟来说明我们的理论发现,并讨论了这些结果的生物学相关性。{{\版权所有}2022威利期刊有限责任公司} 具有暴露类和标准发生率的四室格点传染病系统的行波 https://zbmath.org/1530.92288 2024-04-15T15:10:58.286558Z “张,冉” https://zbmath.org/authors/?q=ai:zhang.ran(中文) “余小青” https://zbmath.org/authors/?q=ai:yu.xiaoqing (无摘要) 具有强Allee效应和迁移栖息地的反应扩散方程中的强迫行波 https://zbmath.org/1530.92301 2024-04-15T15:10:58.286558Z “李,兵团” https://zbmath.org/authors/?q=ai:li.bingtuan “加勒特·奥托” https://zbmath.org/authors/?q=ai:otto.garrett 摘要:我们研究了一个反应扩散方程,该方程描述了一个种群的增长,该种群在一个以速度(c>0)移动的有界生境中具有强烈的Allee效应。我们证明了在整个无界空间域上具有相同增长函数的相应反应扩散方程的强迫正行波的存在依赖于栖息地大小(L)和行波速度(c^*)。结果表明,对于(c^*>c>0),存在一个正数(L^*(c)),使得对于(L>L^*c),有两个正行波,对于(L<L^*(c),没有正行波。如果(c>c^*)对于任何(L>0)都没有正行波,也会显示出来。通过数值模拟进一步探讨了方程的动力学。 具有恐惧效应的捕食者-食饵模型的空间模式形成和延迟诱导失稳 https://zbmath.org/1530.92305 2024-04-15T15:10:58.286558Z “米什拉,斯瓦提” https://zbmath.org/authors/?q=ai:mishra.swati “Upadhyay,Ranjit Kumar” https://zbmath.org/authors/?q=ai:kumar-upadhyay.ranjit公司 (无摘要) 生物入侵两相移动边界模型中的生存、灭绝和界面稳定性 https://zbmath.org/1530.92310 2024-04-15T15:10:58.286558Z “马修·辛普森” https://zbmath.org/authors/?q=ai:simpson.matthew-j个 “拉赫曼,尼珠” https://zbmath.org/authors/?q=ai:rahman.nizhum “斯科特·W·麦克” https://zbmath.org/authors/?q=ai:mccue.scott-威廉 “塔姆,亚历山大·K·Y。” https://zbmath.org/authors/?q=ai:tam.alexander-k年 小结:我们考虑了生物入侵的移动边界数学模型。该模型描述了两个相邻种群的时空演化:每个种群都经历线性扩散和logistic增长,两种群之间的边界按照两阶段Stefan条件演化。这个数学模型描述了一个种群侵入另一种群占据的区域的情况,例如恶性肿瘤扩散到周围组织。使用水平集数值方法获得了全时间相关的数值解。我们使用这些数值解来探索模型的几个特性,包括:(i)一个最初被另一个包围的种群的生存和灭绝;以及(ii)在横向扰动下行波解的背景下,移动前沿边界的线性稳定性。总的来说,我们表明,在更真实的两阶段设置中,该模型的研究良好的单相单种群模拟的许多特征可能会有很大不同。这些结果很重要,因为生物入侵的实际例子涉及多个种群之间的相互作用,因此,当从一个阶段的单种群模型推断预测到存在多个种群的情况时,应格外小心。GitHub上提供了基于Julia的开源软件,用于复制本研究的所有结果。 具有显式空间记忆的扩散消费资源模型的时空动力学 https://zbmath.org/1530.92311 2024-04-15T15:10:58.286558Z “宋永利” https://zbmath.org/authors/?q=ai:song.yongli “施俊平” https://zbmath.org/authors/?q=ai:shi.junping “王浩” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.hao.4 摘要:空间记忆在动物运动建模中是不可避免的,但在许多经典模型中是难以捉摸的。涉及空间的非局部积分项是合并空间记忆的传统方法,但实际的空间记忆应依赖于过去的信息,因此自然会出现延迟。我们提出了一种新的具有随机和基于记忆扩散的消费者-资源模型,其中资源物种没有记忆或认知,而消费者物种具有空间记忆。通过使用基于记忆的扩散系数和消费者的平均记忆周期作为控制参数,我们发现发生了Hopf分岔和稳定性切换,并产生了空间非齐次周期解。众所周知,捕食-被捕食系统中的捕食趋性增强了同质共存状态的稳定性,这里我们证明了基于记忆的捕食性可以破坏持续共存的稳定性,并生成复杂的时空模式。利用获得的理论结果,我们研究了基于记忆的扩散对具有Holling I型和II型功能反应的消费者-资源动态的影响。{{\版权}2021威利期刊有限责任公司} 具有反应扩散项和马尔可夫参数的复值记忆神经网络的预分配时间同步 https://zbmath.org/1530.93454 2024-04-15T15:10:58.286558Z “刘洪亮” https://zbmath.org/authors/?q=ai:liu.hongliang “程军” https://zbmath.org/authors/?q=ai:cheng.jun “曹金德” https://zbmath.org/authors/?q=ai:cao.jinde “卡提布,伊亚德” https://zbmath.org/authors/?q=ai:katib.iyad 摘要:本研究探讨具有反应扩散项和马尔可夫参数的复值记忆神经网络的预分配时间同步。采用预先指定的时间稳定控制策略,设计了两个具有不同功率指数参数的不同控制器,以确保在预定的时间范围内实现同步。与现有的有限/固定时间结果不同,解决了稳定时间的先验规范。此外,格林公式和边界条件被有效地应用于克服潜在的对称性损失。此外,与现有约束相比,激活函数的约束范围更宽松。最后,通过两个实例验证了所提方法的有效性。