Un modelo de presa-depredador fraccional en el tiempo con cooperación de caza: análisis cualitativo, estabilidad y aproximaciones numéricas
Autores: Carfora, Maria Francesca; Torcicollo, Isabella
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un modelo de presa-depredador fraccional en el tiempo con cooperación de caza: análisis cualitativo, estabilidad y aproximaciones numéricas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Presa
Depredador
Crecimiento logístico
Cooperación de caza
Derivadas de tiempo fraccionario
Estabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Se estudia un sistema presa-depredador con crecimiento logístico de la presa y cooperación de caza de los depredadores. La introducción de derivadas temporales fraccionarias y la memoria persistente relacionada caracterizan fuertemente el comportamiento del modelo, ya que muchos sistemas dinámicos en las ciencias aplicadas se describen bien mediante tales modelos de orden fraccionario. Se realizan análisis matemáticos y simulaciones numéricas para resaltar las características del modelo propuesto. Se demuestra la existencia, unicidad y acotamiento de las soluciones; se investiga la estabilidad del equilibrio de coexistencia y la ocurrencia de la bifurcación de Hopf. Finalmente, se consideran algunas aproximaciones numéricas de la solución; las trayectorias obtenidas confirman los hallazgos teóricos. Se observa que la derivada de orden fraccionario tiene un efecto estabilizador y puede ser útil para controlar la coexistencia entre especies.
Descripción
Se estudia un sistema presa-depredador con crecimiento logístico de la presa y cooperación de caza de los depredadores. La introducción de derivadas temporales fraccionarias y la memoria persistente relacionada caracterizan fuertemente el comportamiento del modelo, ya que muchos sistemas dinámicos en las ciencias aplicadas se describen bien mediante tales modelos de orden fraccionario. Se realizan análisis matemáticos y simulaciones numéricas para resaltar las características del modelo propuesto. Se demuestra la existencia, unicidad y acotamiento de las soluciones; se investiga la estabilidad del equilibrio de coexistencia y la ocurrencia de la bifurcación de Hopf. Finalmente, se consideran algunas aproximaciones numéricas de la solución; las trayectorias obtenidas confirman los hallazgos teóricos. Se observa que la derivada de orden fraccionario tiene un efecto estabilizador y puede ser útil para controlar la coexistencia entre especies.