Efeitos de ruídos sobre a formação de padrões em um sistema presa-predador discreto
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Data de Publicação: | 2015 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
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Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/21652 |
Resumo: | The Turing pattern formation in population dynamics is characterized by the destabilization of the homogeneous equilibrium distribution by the diffusive movement of the individuals, which leads to a heterogeneous distribution of the species in the space. The conditions on the model parameters for the pattern formation are presented for continuous as well as for Coupled Map Lattice discrete models. The conditions for diffusive instability for discrete models are applied to a spatially structured predator-prey model. In this model the prey population presents an Allee effect. The patterns resulting from this dynamics are illustrated through numerical simulations. Since the population growth can be affected by stochastic fluctuations, we introduced a density dependent demographic white noise in the prey population and analyzed its effects on the spatio-temporal distribution of the populations. We found different results depending on the movement and dynamical parameters. In general, we observed that the patterns obtained in the parameters region where the coexistence equilibrium is unstable are kept for amplitude sufficiently small. |
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Efeitos de ruídos sobre a formação de padrões em um sistema presa-predador discretoEffects of noise on formation patterns in a discrete prey-predator systemFormação de padrõesRuídoRMADinâmica populacionalFormation of patternsNoiseCouppled map latticePopulation dynamicsCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICAThe Turing pattern formation in population dynamics is characterized by the destabilization of the homogeneous equilibrium distribution by the diffusive movement of the individuals, which leads to a heterogeneous distribution of the species in the space. The conditions on the model parameters for the pattern formation are presented for continuous as well as for Coupled Map Lattice discrete models. The conditions for diffusive instability for discrete models are applied to a spatially structured predator-prey model. In this model the prey population presents an Allee effect. The patterns resulting from this dynamics are illustrated through numerical simulations. Since the population growth can be affected by stochastic fluctuations, we introduced a density dependent demographic white noise in the prey population and analyzed its effects on the spatio-temporal distribution of the populations. We found different results depending on the movement and dynamical parameters. In general, we observed that the patterns obtained in the parameters region where the coexistence equilibrium is unstable are kept for amplitude sufficiently small.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESA formação de padrões de Turing em dinâmica de populações se caracteriza pela desestabilização do estado de equilíbrio homogêneo causada pela movimentação por difusão dos indivíduos, o que leva a uma distribuição espacial heterogênea das espécies. As condições sobre os parâmetros para que ocorra formação de padrões são apresentadas tanto para modelos contínuos como para modelos discretos do tipo Redes de Mapas Acoplados. As condições de instabilidade difusiva para modelos discretos são aplicadas a um sistema presa-predador espacialmente estruturado em Redes de Mapas Acoplados (RMA) em que as presas são afetadas por um Efeito Allee. Os diferentes padrões espaciais resultantes deste modelo são ilustrados através de simulações numéricas. Como o crescimento populacional pode estar sujeito a variações estocásticas, introduzimos um ruído demográfico branco, dependente da densidade, na população presas e analisamos, através de simulações numéricas, seus efeitos sobre a formação de padrões espaço-temporais das espécies. Encontramos diferentes resultados dependendo dos parâmetros da dinâmica e de movimentação. De maneira geral, observamos que os padrões obtidos para parâmetros na região em que o equilíbrio de coexistência é instável são mantidos para amplitudes suficientemente pequenas do ruído.Universidade Federal de Santa MariaBrasilMatemáticaUFSMPrograma de Pós-Graduação em MatemáticaCentro de Ciências Naturais e ExatasMistro, Diomar Cristinahttp://lattes.cnpq.br/5816121630218752Vicini, LorenaVarriale, Maria CristinaMarques, Joice Chaves2021-07-30T18:16:08Z2021-07-30T18:16:08Z2015-08-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/21652ark:/26339/001300000g6zqporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2021-08-05T13:10:52Zoai:repositorio.ufsm.br:1/21652Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2021-08-05T13:10:52Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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The Turing pattern formation in population dynamics is characterized by the destabilization of the homogeneous equilibrium distribution by the diffusive movement of the individuals, which leads to a heterogeneous distribution of the species in the space. The conditions on the model parameters for the pattern formation are presented for continuous as well as for Coupled Map Lattice discrete models. The conditions for diffusive instability for discrete models are applied to a spatially structured predator-prey model. In this model the prey population presents an Allee effect. The patterns resulting from this dynamics are illustrated through numerical simulations. Since the population growth can be affected by stochastic fluctuations, we introduced a density dependent demographic white noise in the prey population and analyzed its effects on the spatio-temporal distribution of the populations. We found different results depending on the movement and dynamical parameters. In general, we observed that the patterns obtained in the parameters region where the coexistence equilibrium is unstable are kept for amplitude sufficiently small. |
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