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Efectos de la difusión y los retrasos en el comportamiento dinámico de un modelo de competencia y cooperación

Autores: Alfifi, Hassan Y.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Efectos de la difusión y los retrasos en el comportamiento dinámico de un modelo de competencia y cooperación


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Estudio
Competencia
Cooperación
Retrasos
Estabilidad
Bifurcación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 22

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio investiga un modelo de competencia y cooperación entre dos empresas con reacción, difusión y retrasos. Se considera la estabilidad y la bifurcación de Hopf para variantes con dos, uno y ningún retraso al examinar un sistema de ecuaciones ODE de retraso de forma analítica y numérica, aplicando el método de Galerkin. Se obtiene una condición que ayuda a caracterizar la existencia de puntos de bifurcación de Hopf. Se discuten en detalle mapas completos de análisis de estabilidad. Con diagramas de bifurcación, se muestran tres casos diferentes de retraso para determinar las regiones estables e inestables. Se encuentra que cuando hay dos regiones de estabilidad diferentes y que sin un retraso () hay solo una región estable. Además, se consideran los efectos de los retrasos y los parámetros de difusión en todas las demás tasas libres en el sistema; estos pueden afectar significativamente las áreas de estabilidad, con importantes consecuencias económicas para el desarrollo de empresas. Además, se discute con más detalle la relación entre los parámetros de difusión y retraso: se encuentra que el valor del retraso temporal en el punto de Hopf aumenta exponencialmente con el coeficiente de difusión. Un aumento en el coeficiente de difusión también puede llevar a un aumento en los valores de punto de Hopf de las tasas de crecimiento intrínsecas. Finalmente, se utilizan diagramas de bifurcación para identificar instancias específicas de ciclos límite, y se presentan retratos de fase 2-D para ambos sistemas para validar todos los resultados teóricos discutidos en este trabajo.

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