力学不倦分享 http://blog.sciencenet.cn/u/Mech 读万卷书,参非常道,书在手中,道在心中;行万里路,勘寻常物,路在脚下,物在眼下。https://www.researchgate.net/profile/Li-Qun_Chen

博文

虫口模型(中条)

已有 4935 次阅读 2023-4-7 22:55 |个人分类:科研科普|系统分类:科普集锦

虫口模型是一个有平方非线性项的11阶差分方程,用于描述昆虫数量的年度变化。虫口模型又称为逻辑斯蒂映射 (logistic map),因为是基于理论假设的模型而不是基于观察数据的经验模型。也称为抛物线映射或平方映射。

 

比利时数学家P. F. 费尔许尔斯特 (Verhulst) 1938年提出了一个用以描述人口增长的非线性常微分方程--逻辑斯蒂方程。虫口模型是逻辑斯蒂方程的离散化。虫口模型的典型数学表达式是

  虫口模型(中条)1.jpg 

其中xn为第n年昆虫的归一化数量(昆虫数量与其饱和值之比),r为参数。

 

虫口模型是典型的单峰映射系统,在混沌研究中起着重要作用。1978年,M.J. 费根鲍姆 (Feigenbaum) 利用虫口模型发现了进入混沌的倍周期分岔道路,并揭示了该道路的普适性。随着r的增加,系统从零不动点到非零不动点,再依次为周期2、周期4、周期8、周期16,经历倍周期分岔的路径进入混沌。进入混沌后,在一定的范围里仍可能重新出现周期解,在混沌区内存在狭窄的周期窗口,再通过倍周期分岔序列进入混沌,如此反复,从而分岔图具有无穷层次的自相似结构(见图)。虫口模型是一类重要的离散混沌系统,研究表明一般的含参数单峰映射系统往往都具有与虫口模型类似的混沌性态。

 

 虫口模型(中条)2.jpg 

虫口模型的分岔图

 

参考书目

 

R. M. May. Simple mathematical models with very complicated dynamics. Nature, 1976, 261: 459-467.

 

M. J. Feigenbaum. Universal behavior in nonlinear systems. Los Alamos Science, 1980: 4-27.

 

 

 

 

力学百科条目:小引

 

非线性动力学(特长条)

 

混沌(长条)

 

初值敏感性 (短条)

 

洛伦茨方程(中条)

 

范德波尔方程(中条)

 

自激振动(中条)

 

跳跃(中条)

 

厄农映射(中条)

 

 

《中国大百科全书(3版网络版)》“虫口模型




https://blog.sciencenet.cn/blog-220220-1383368.html

上一篇:上海自然博物馆之涉水动物
下一篇:松江广富林文化遗址之水色
收藏 IP: 101.83.195.*| 热度|

2 刘炜 王安良

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-11-20 19:38

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部