Cybernetics And Systems Analysis logo
Інформація редакції Аннотації статей Автори Зміст
Кібернетика і Системний Аналіз
Міжнародний Науково-Теоретичний Журнал
УДК 532.516
В.В. Акіменко, Ю.В. Загородній

МОДЕЛЮВАННЯ ДИНАМІКИ СТРУКТУРОВАНОЇ ЗА ВІКОМ ПОЛІЦИКЛІЧНОЇ ПОПУЛЯЦІЇ БІОЛОГІЧНИХ КЛІТИН НА ПАРАМЕТРИЗОВАНІЙ МНОЖИНІ АЛГЕБРАЇЧНИХ ФУНКЦІЙ

Анотація. Досліджено динаміку популяції біологічних клітин на основі структурованої за віком поліциклічної моделі. За допомогою аналітичного підходу і чисельного моделювання початково-крайова задача для рівняння переносу зводиться до інтегрального рівняння Вольтерри другого роду, що розв’язується за допомогою резольвенти (наданої у вигляді нескінченного ряду). Для початково-крайової задачі для рівняння переносу розроблено явну двошарову різницеву схему з другим порядком апроксимації за часом та першим порядком за віком, з явною рекурсивною формулою для граничної інтегральної умови. Основні біологічні параметри системи розглянуто на множині параметризованих алгебраїч¬них функцій з компактною областю визначення. Проблему ідентифікації параметрів системи розв’язано для наближених аналітичних розв’язків задачі для фракційної клітинної біомаси хмелю, що спостерігалися протягом трьох років. Оскільки максимальна відносна похибка відхилення модельної функції від експериментальних даних склала менше 11 % , можна зробити висновок, що структурована за віком поліциклічна модель популяції достатньо ефективна для розв’язування прикладних задач в біологічних системах.

Ключові слова: структурована за віком модель, популяція, еволюційна динамика, рівняння переносу, нелокальні граничні умови, аналітичний розв’язок, чисельне моделювання, ідентифікація параметрів.



ПОВНИЙ ТЕКСТ

Акименко Виталий Владимирович, доктор техн. наук, профессор Киевского национального университета имени Тараса Шевченко,
e-mail: akvv@unicyb.kiev.ua.

Загородний Юрий Витальевич, кандидат техн. наук, доцент Киевского национального университета имени Тараса Шевченко,
e-mail: yuzagor@ukr.net.

© 2017 Kibernetika.org. All rights reserved.