Modelos presa-predador: dinâmica e bifurcações
| Ano de defesa: | 2019 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
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| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Goiás
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-graduação em Matemática (IME)
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| Departamento: |
Instituto de Matemática e Estatística - IME (RG)
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: | |
| Palavras-chave em Inglês: | |
| Área do conhecimento CNPq: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/9451 |
Resumo: | In this work we study some classic bifurcations of smooth and piecewise smooth systems that appear naturally in predator-prey systems. In the theoretical part, we study the normal forms of each bifurcation and make a description of its bifurcation diagrams. In the application part we study three predator-prey models, the first model is the traditional Lotka-Volterra model where the necessary conditions for the existence of equilibrium points are shown and the existence of limit cycles is studied; the second model differs from the first one because it has non-linear harvesting in the predator population and the existence of the bifurcations of the saddle-node, Hopf and Bogdanov-Takens is proved, as well as some numerical simulations to observe the effect of the variation of the harvest parameter; finally, the third model, which makes the change from one model to another from an economic threshold, we perform a stability analysis accordingly to the bifurcation curves and a numerical experiment where the emergence of the bifurcations can be visualized. |
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In the application part we study three predator-prey models, the first model is the traditional Lotka-Volterra model where the necessary conditions for the existence of equilibrium points are shown and the existence of limit cycles is studied; the second model differs from the first one because it has non-linear harvesting in the predator population and the existence of the bifurcations of the saddle-node, Hopf and Bogdanov-Takens is proved, as well as some numerical simulations to observe the effect of the variation of the harvest parameter; finally, the third model, which makes the change from one model to another from an economic threshold, we perform a stability analysis accordingly to the bifurcation curves and a numerical experiment where the emergence of the bifurcations can be visualized.Neste trabalho, estudamos algumas bifurcações clássicas de sistemas suaves e suaves por partes que aparecem naturalmente em sistemas presa-predador. Na parte teórica, estudamos as formas normais de cada bifurcação e fazemos uma descrição de seus diagramas de bifurcação. Na parte de aplicação estudamos três modelos presa-predador: o primeiro modelo é o modelo tradicional de Lotka-Volterra onde são mostradas as condições necessárias para a existência de pontos de equilíbrio e se estuda a existência de ciclos limite; o segundo modelo se destinge do primeiro porque tem colheita não-linear na população de predadores. Neste caso a existência das bifurcações sela-nó, Hopf e Bogdanov- Takens. Além disso, realizamos algumas simulações numéricas para observar o efeito da variação dos parâmetros de colheita. Finalmente, para o terceiro modelo, que faz a mudança de um modelo para outro a partir de um limiar econômico, fazemos uma análise de estabilidade de acordo as curvas de bifurcação e uma experimentação numérica onde pode ser visualizada o surgimento das bifurcações sela, nó e foco no bordo.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfporUniversidade Federal de GoiásPrograma de Pós-graduação em Matemática (IME)UFGBrasilInstituto de Matemática e Estatística - IME (RG)http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessSistemas dinâmicosSistemas de FilippovModelos presa-predadorColheita do predadorAnálise de estabilidadeDynamic systemsFilippov systemsPredator-prey modelsHarvesting of the predatorStability analysisGEOMETRIA E TOPOLOGIA::SISTEMAS DINAMICOSModelos presa-predador: dinâmica e bifurcaçõesPredator-prey models: dynamics and bifurcationsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis6600717948137941247600600600600-426877751233515201518583870815096459092075167498588264571reponame:Repositório Institucional da UFGinstname:Universidade Federal de Goiás (UFG)instacron:UFGORIGINALDissertação - Edith Janeth Potosí Estrada - 2019.pdfDissertação - Edith Janeth Potosí Estrada - 2019.pdfapplication/pdf3295761http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/e14d89ba-6be1-4bbf-869d-bbc6c9f18e19/downloada2d260169c2c07542dd13210983c7fd2MD55LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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