Для цитирования:
Эшмаматова Д. Б., Таджиева М. А., Ганиходжаев Р. Н. Критерии существования внутренних неподвижных точек дискретных динамических систем Лотки–Вольтерры c однородными турнирами // Известия вузов. ПНД. 2022. Т. 30, вып. 6. С. 702-716. DOI: 10.18500/0869-6632-003012, EDN: OGSBSV
Критерии существования внутренних неподвижных точек дискретных динамических систем Лотки–Вольтерры c однородными турнирами
Цель работы заключается в изучении динамики асимптотического поведения траекторий дискретных динамических систем Лотки–Вольтерры с однородными турнирами, действующих в произвольном (m − 1)-мерном симплексе. Известно, что динамическая система — это объект либо процесс, для которого однозначно определяется понятие состояния, как совокупность некоторых величин в данный момент времени, и задан закон, описывающий эволюцию начального состояния с течением времени. В вопросах популяционной генетики, биологии, экологии, эпидемиологии и экономики, в основном, используют системы нелинейных дифференциальных уравнений, описывающие эволюцию исследуемого процесса. Так как при исследовании жизненных явлений часто применяют уравнения Лотки–Вольтерры, основная цель работы состоит в изучении траекторий дискретных динамических систем Лотки–Вольтерры с помощью элементов теории графов. Методы. В работе для квадратичных отображений Лотки– Вольтерры построены карты неподвижных точек, которые позволяют описать динамику рассматриваемых систем. Результаты. С помощью карт неподвижных точек дискретной динамической системы, в частном случае даны критерии существования неподвижных точек с нечетными ненулевыми координатами, и эти результаты о расположении неподвижных точек систем Лотки–Вольтерры соответственно обобщены на случай произвольного симплекса. Основными результатами являются теоремы 5–9, которые позволяют описывать динамику этих систем, возникающих в ряде генетических, эпидемиологических и экологических моделей. Заключение. Результаты, полученные в работе, дают подробное описание динамики траекторий отображений Лотки–Вольтерры с однородными турнирами. Карта неподвижных точек выделяет конкретную область в симплексе, наиболее важную и интересную для изучения динамики этих отображений. Полученные результаты применимы в задачах экологии, например, для описания и изучения круговорота биогенов.
- Ганиходжаев Р. Н. Квадратичные стохастические операторы, функции Ляпунова и турниры // Математический сборник. 1992. Т. 183, № 8. С. 119–140.
- Шахиди Ф. А. О бистохастических операторах, определенных в конечномерном симплексе // Сиб. матем. журн. 2009. Т. 50, № 2. С. 463–468.
- Ганиходжаев Р. Н., Таджиева М. А., Эшмаматова Д. Б. Динамические свойства квадратичных гомеоморфизмов конечномерного симплекса // Итоги науки и техники. Серия «Современная математика и ее приложения. Тематические обзоры». 2018. Т. 144. P. 104–108.
- Eshmamatova D., Ganikhodzhaev R. Tournaments of Volterra type transversal operators acting in a simplex Sm−1 // AIP Conference Proceedings. 2021. Vol. 2365, no. 1. P. 060009. DOI: 10.1063/ 5.0057303.
- Harary F. Graph Theory. Boston: Addison-Wesley, 1969. 274 p.
- Харари Ф., Палмер Э. Перечисление графов. Монография. М.: Мир, 1977. 324 с.
- Moon J. W. Topics on Tournaments. New York: Holt, Rinehart and Winston, 1968. 112 p.
- Ганиходжаев Р. Н. Карта неподвижных точек и функции Ляпунова для одного класса дискретных динамических систем // Математические заметки. 1994. Т. 56, № 5. С. 40–49.
- Ганиходжаев Р. Н., Эшмаматова Д. Б. Квадратичные автоморфизмы симплекса и асимптотическое поведение их траекторий // Владикавказский математический журнал. 2006. Т. 8, № 2. С. 12–28.
- Пуанкаре А. Избранные труды в трех томах. Т. 1. Новые методы небесной механики. М.: Наука, 1971. 745 с.
- Небел Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир. В 2-х томах. М.: Мир, 1993.
- 1399 просмотров