Stability in Kolmogorov-type quadratic systems describing interactions among two species. A brief revision
Descripción del Articulo
Population dynamics is a relevant topic in Biomathematics, being the study of the long-term behavior of interaction models between species, one of its central problems. A large part of these relationships are described by ordinary differential equations (ODE), having as main objectives the study of...
| Autores: | , |
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| Formato: | artículo |
| Fecha de Publicación: | 2021 |
| Institución: | Universidad Nacional de Trujillo |
| Repositorio: | Revistas - Universidad Nacional de Trujillo |
| Lenguaje: | español |
| OAI Identifier: | oai:ojs.revistas.unitru.edu.pe:article/3711 |
| Enlace del recurso: | https://revistas.unitru.edu.pe/index.php/SSMM/article/view/3711 |
| Nivel de acceso: | acceso abierto |
| Materia: | Modelo depredador-presa respuesta funcional ciclos curva separatriz estabilidad función de Lyapunov Predator-prey model functional response cycles separatrix curve stability Lyapunov function |
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Stability in Kolmogorov-type quadratic systems describing interactions among two species. A brief revisionEstabilidad en sistemas cuadráticos del tipo Kolmogorov describiendo interacciones entre dos especies. Una breve revisiónGonzález-Olivares, EduardoRojas-Palma, AlejandroModelo depredador-presarespuesta funcionalcicloscurva separatrizestabilidadfunción de LyapunovPredator-prey modelfunctional responsecyclesseparatrix curvestabilityLyapunov functionPopulation dynamics is a relevant topic in Biomathematics, being the study of the long-term behavior of interaction models between species, one of its central problems. A large part of these relationships are described by ordinary differential equations (ODE), having as main objectives the study of the stability of their solutions. In this document we mainly describe the dynamic behavior of the Volterra predation model. In addition, we make a review of some derived predation models and a brief review of the dynamical properties of models describing other interactions between species such as: competition, mutualism, amensalism, and commensalism; also described by nonlinear ODE systems of the second order of Kolmogorov-type. For each of these models, the non-existence of limit cycles can be demonstrated and in most of them, there is a globally stable equilibrium point. In one of them, there are conditions in the parameters for which the only positive equilibrium point is a center, as in the original Lotka-Volterra model. The methodology used is the usual one for the analysis of models with hyperbolic equilibrium points, but it can guide the analysis of other more complicated models.La dinámica de poblaciones es un tema relevante en Biomatemática, siendo el estudio del comportamiento a largo plazo de los modelos de interacción entre especies, uno de sus problemas centrales. Gran parte de estas relaciones son descritas por sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias (EDO), teniendo como objetivos principales el estudio de la estabilidad de las soluciones. En este documento describimos principalmente el comportamiento dinámico del modelo de depredación de Volterra. Además, hacemos una revisión de algunos modelos de depredación derivados y una breve reseña de las propiedades dinámicas de modelos describiendo otras interacciones entre especies tales como: competencia, mutualismo, amensalismo y comensalismo, también descritos por sistemas EDO no lineales del tipo Kolmogorov de segundo orden. El principal resultado obtenido para cada uno de estos modelos es la no existencia de ciclos límites; sin embargo, en uno de ellos existen condiciones en los parámetros para los cuales el único punto de equilibrio positivo es un centro, como sucede en el modelo original de Lotka-Volterra. La metodología empleada en este trabajo es la usual para el análisis de modelos con puntos de equilibrio hiperbólicos, pero puede orientar el análisis de otros modelos más complicados.National University of Trujillo - Academic Department of Mathematics2021-07-29info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://revistas.unitru.edu.pe/index.php/SSMM/article/view/3711Selecciones Matemáticas; Vol. 8 No. 01 (2021): January-July; 131 - 146Selecciones Matemáticas; Vol. 8 Núm. 01 (2021): Enero-Julio; 131 - 146Selecciones Matemáticas; v. 8 n. 01 (2021): Janeiro-julho; 131 - 1462411-1783reponame:Revistas - Universidad Nacional de Trujilloinstname:Universidad Nacional de Trujilloinstacron:UNITRUspahttps://revistas.unitru.edu.pe/index.php/SSMM/article/view/3711/4379Derechos de autor 2021 Eduardo González-Olivares, Alejandro Rojas-Palmahttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:ojs.revistas.unitru.edu.pe:article/37112021-07-29T15:56:48Z |
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Population dynamics is a relevant topic in Biomathematics, being the study of the long-term behavior of interaction models between species, one of its central problems. A large part of these relationships are described by ordinary differential equations (ODE), having as main objectives the study of the stability of their solutions. In this document we mainly describe the dynamic behavior of the Volterra predation model. In addition, we make a review of some derived predation models and a brief review of the dynamical properties of models describing other interactions between species such as: competition, mutualism, amensalism, and commensalism; also described by nonlinear ODE systems of the second order of Kolmogorov-type. For each of these models, the non-existence of limit cycles can be demonstrated and in most of them, there is a globally stable equilibrium point. In one of them, there are conditions in the parameters for which the only positive equilibrium point is a center, as in the original Lotka-Volterra model. The methodology used is the usual one for the analysis of models with hyperbolic equilibrium points, but it can guide the analysis of other more complicated models. |
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