在时间噪声下对扩散性养殖系统进行数值研究
Muhammad Waqas Yasin1,2, Nauman Ahmed3,4, Jawaria Saeed1
1Department of Mathematics and Statistics, The University of Lahore, Lahore, Pakistan.
Scientific reports
|June 26, 2024
概括
这项研究以数值方式检查了带有白色噪声的鱼场模型,开发了高效的数值方案. 随机隐性有限差异 (SIFD) 方案准确地捕获了人口动态,与随机倒向欧勒 (SBE) 方案不同.
科学领域:
- 生态建模 生态建模
- 计算数学是指计算数学.
- 水产养殖系统的水产养殖系统.
背景情况:
- 养鱼场模型对于理解水产养殖动态至关重要.
- 纳入随机性 (时间白噪声) 对于现实的模拟是必不可少的.
- 开发高效的数值方案对于分析复杂的生态模型至关重要.
研究的目的:
- 用时间白噪声对鱼场模型进行数值检查.
- 开发和比较保存动态属性的时间效率高的数值方案 (SBE和SIFD).
- 评估数值解决方案的生物可信性和稳定性.
主要方法:
- 鱼类养殖场模型的数值检查,包括有外部食物供应的鱼类和鱼种群.
- 随机反向欧勒 (SBE) 和随机隐式有限差异 (SIFD) 方案的设计和实施.
- 分析方案的一致性,·诺伊曼稳定性和解决方案的生物可信性.
主要成果:
- 两种SBE和SIFD方案都是一致的,诺曼稳定.
- SIFD方案成功地确定了模型平衡,并证明了积极的,趋同的行为.
- SBE方案产生了负面的,分歧的解决方案,被认为是人口动态生物学上不可能的.
- 外部营养供应被确定为控制模型动态的关键因素.
结论:
- SIFD方案是一种可靠且生物学上可信的数值方法,用于分析随机鱼场模型.
- 由于其非生物输出,SBE方案不适合这种种群模型.
- 外部营养物质供应极大地影响了水产养殖系统的动态.
