Bifurcación y caos en un modelo de población no lineal con interacciones no lineales retardadas
Autores: Al-Hdaibat, Bashir; Alameer, A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Bifurcación y caos en un modelo de población no lineal con interacciones no lineales retardadas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Investiga
Comportamiento dinámico
Estabilidad
Bifurcaciones
Dinámica caótica
Simulaciones numéricas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Este documento investiga el comportamiento dinámico de una ecuación de diferencia racional no lineal de segundo orden que modela un sistema de población con interacciones no lineales entre estados de población actuales y anteriores. Derivamos condiciones analíticas para la estabilidad de puntos fijos, exploramos bifurcaciones de codimensión-1 y calculamos las formas normales topológicas asociadas. El análisis también establece la existencia de soluciones periódicas de período-2 y revela el potencial de dinámicas caóticas dentro de rangos de parámetros específicos. Para validar los hallazgos teóricos, realizamos simulaciones numéricas y análisis de bifurcación utilizando el paquete MATLAB MatContM (versión 5p4). El comportamiento caótico se confirma además a través del cálculo del exponente de Lyapunov más grande. Los resultados ofrecen nuevas perspectivas sobre la dinámica compleja de modelos de población con retroalimentación no lineal, ampliando modelos clásicos y sugiriendo posibles aplicaciones en sistemas estocásticos y modelado epidemiológico.
Descripción
Este documento investiga el comportamiento dinámico de una ecuación de diferencia racional no lineal de segundo orden que modela un sistema de población con interacciones no lineales entre estados de población actuales y anteriores. Derivamos condiciones analíticas para la estabilidad de puntos fijos, exploramos bifurcaciones de codimensión-1 y calculamos las formas normales topológicas asociadas. El análisis también establece la existencia de soluciones periódicas de período-2 y revela el potencial de dinámicas caóticas dentro de rangos de parámetros específicos. Para validar los hallazgos teóricos, realizamos simulaciones numéricas y análisis de bifurcación utilizando el paquete MATLAB MatContM (versión 5p4). El comportamiento caótico se confirma además a través del cálculo del exponente de Lyapunov más grande. Los resultados ofrecen nuevas perspectivas sobre la dinámica compleja de modelos de población con retroalimentación no lineal, ampliando modelos clásicos y sugiriendo posibles aplicaciones en sistemas estocásticos y modelado epidemiológico.