Monitoreo en un modelo de población estructurada por edades no lineal en tiempo discreto con ambiente cambiante
Autores: López, Inmaculada; Varga, Zoltán; Gámez, Manuel; Garay, József
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Monitoreo en un modelo de población estructurada por edades no lineal en tiempo discreto con ambiente cambiante
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Modelado
Teoría de sistemas matemáticos
Biología de poblaciones
Modelo de tipo Leslie
Diseño de observadores
Cambio ambiental
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Este documento es una contribución al desarrollo modelístico-metodológico de la aplicación de la teoría de sistemas matemáticos en biología de poblaciones. Se considera un modelo no lineal de tipo Leslie de tiempo discreto, donde tanto las tasas de reproducción como de supervivencia disminuyen a medida que aumenta el tamaño total de la población. En este contexto, el problema de monitoreo implica que, a partir de la observación del tamaño de ciertas clases de edad en función del tiempo, queremos recuperar (estimar) todo el proceso estatal (es decir, el tamaño dependiente del tiempo del resto de las clases). Primero, para el enfoque de linearización, se obtienen condiciones para la existencia y estabilidad asintótica de un equilibrio positivo, luego se aplica el método de diseño de observador de tiempo discreto para estimar una trayectoria estatal desconocida cerca del equilibrio, donde podríamos observar una sola clase de edad. También se muestra cómo el diseño del observador puede utilizarse para detectar un cambio desconocido en el entorno que afecta la dinámica poblacional. Se supone que el cambio ambiental es generado por dinámicas adicionales (exosistema). Ahora, el modelo de tipo Leslie se extiende con este exosistema, y se aplica el diseño del observador a este sistema extendido. De esta manera, también se puede obtener una estimación para diferentes cambios ambientales (constantes o periódicos).
Descripción
Este documento es una contribución al desarrollo modelístico-metodológico de la aplicación de la teoría de sistemas matemáticos en biología de poblaciones. Se considera un modelo no lineal de tipo Leslie de tiempo discreto, donde tanto las tasas de reproducción como de supervivencia disminuyen a medida que aumenta el tamaño total de la población. En este contexto, el problema de monitoreo implica que, a partir de la observación del tamaño de ciertas clases de edad en función del tiempo, queremos recuperar (estimar) todo el proceso estatal (es decir, el tamaño dependiente del tiempo del resto de las clases). Primero, para el enfoque de linearización, se obtienen condiciones para la existencia y estabilidad asintótica de un equilibrio positivo, luego se aplica el método de diseño de observador de tiempo discreto para estimar una trayectoria estatal desconocida cerca del equilibrio, donde podríamos observar una sola clase de edad. También se muestra cómo el diseño del observador puede utilizarse para detectar un cambio desconocido en el entorno que afecta la dinámica poblacional. Se supone que el cambio ambiental es generado por dinámicas adicionales (exosistema). Ahora, el modelo de tipo Leslie se extiende con este exosistema, y se aplica el diseño del observador a este sistema extendido. De esta manera, también se puede obtener una estimación para diferentes cambios ambientales (constantes o periódicos).