Modelos de compartimentos no lineales con parámetros dependientes del tiempo
Autores: Merker, Jochen; Kunsch, Benjamin; Schuldt, Gregor
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Modelos de compartimentos no lineales con parámetros dependientes del tiempo
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
No lineal
Modelo de compartimentos
Equilibrio
Dinámica
Bifurcación
Punto de inflexión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Un modelo de compartimentos no lineal genera un proceso semi en un simplex y puede tener un comportamiento dinámico arbitrariamente complejo en el interior del simplex. Sin embargo, en aplicaciones, los modelos de compartimentos no lineales a menudo tienen un equilibrio asintóticamente estable único que atrae a todos los puntos interiores. Además, la convergencia a este equilibrio suele ser ondulatoria y está relacionada con dinámicas lentas cerca de un segundo equilibrio hiperbólico en el límite. Discutimos una bifurcación genérica de dos parámetros de este equilibrio en una esquina del simplex, que conduce a dicha dinámica, y explicamos la convergencia ondulatoria como un artefacto de un sistema cercano no suave en la topología, donde el segundo equilibrio en el límite atrae a un conjunto interior abierto del simplex. Dado que estos sistemas idealizados cercanos tienen dos cuencas de atracción disjuntas, pueden mostrar un tipping inducido por la tasa en el caso no autónomo de parámetros dependientes del tiempo e inducir fenómenos en los sistemas originales como, por ejemplo, evitar una onda al variar rápidamente los parámetros. Por lo tanto, este artículo informa sobre un camino bastante inesperado, cómo puede ocurrir un tipping inducido por la tasa en modelos de compartimentos no lineales.
Descripción
Un modelo de compartimentos no lineal genera un proceso semi en un simplex y puede tener un comportamiento dinámico arbitrariamente complejo en el interior del simplex. Sin embargo, en aplicaciones, los modelos de compartimentos no lineales a menudo tienen un equilibrio asintóticamente estable único que atrae a todos los puntos interiores. Además, la convergencia a este equilibrio suele ser ondulatoria y está relacionada con dinámicas lentas cerca de un segundo equilibrio hiperbólico en el límite. Discutimos una bifurcación genérica de dos parámetros de este equilibrio en una esquina del simplex, que conduce a dicha dinámica, y explicamos la convergencia ondulatoria como un artefacto de un sistema cercano no suave en la topología, donde el segundo equilibrio en el límite atrae a un conjunto interior abierto del simplex. Dado que estos sistemas idealizados cercanos tienen dos cuencas de atracción disjuntas, pueden mostrar un tipping inducido por la tasa en el caso no autónomo de parámetros dependientes del tiempo e inducir fenómenos en los sistemas originales como, por ejemplo, evitar una onda al variar rápidamente los parámetros. Por lo tanto, este artículo informa sobre un camino bastante inesperado, cómo puede ocurrir un tipping inducido por la tasa en modelos de compartimentos no lineales.