多阶段年龄结构的昆虫人口模型及最优控制

多阶段年龄结构的昆虫人口模型及最优控制

论文摘要

基于生理学的人口模型在发展可持续的害虫控制方面有很大帮助。本文主要探讨了一类基于昆虫控制这一生物背景的多阶段年龄结构的人口模型。更具体来说,我们以欧洲葡萄蔓蛾为例,其生长周期分为四个阶段,卵、幼虫、蛹和成虫。这类昆虫的数学模型为一组由具有非局部边界条件的偏微分方程。首先,我们用压缩映射、不动点证明这一偏微分方程组的解的存在性问题。第二,我们建立这一方程组的数值结构,并证明其稳定性和收敛性。然后我们用MATLAB进行数值模拟。最后,我们考虑两类最优控制问题,一个以达到最佳杀虫效率为目标,另一个以实现最小的经济损失为目标。我们证明该最优控制问题解的存在性以及最优化条件。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 综述
  • 第二章 人口动态模型及其适定性
  •   2.1 解的存在性和唯一性
  •   2.2 解对初值的连续依赖性
  • 第三章 模型的数值逼近
  •   3.1 数值格式
  •   3.2 数值格式的性质
  •   3.3 数值模拟
  • 第四章 昆虫的最优控制
  •   4.1 为达到最佳杀虫率的最优控制
  •   4.2 为实现最小经济损失的最优控制
  • 参考文献
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 侯志慧

    导师: Bedr’Eddine Ainseba

    关键词: 人口动力系统,年龄结构人口模型,偏微分方程,最优控制

    来源: 厦门大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 数学,生物学

    单位: 厦门大学

    分类号: Q96;O232

    DOI: 10.27424/d.cnki.gxmdu.2019.000272

    总页数: 45

    文件大小: 1850k

    下载量: 2

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