数学模型-第四周:微分方程

4.1 马尔萨斯人口模型

马尔萨斯人口模型
人口问题的重要性

马尔萨斯人口增长模型,认为人口呈现指数增长

百度得到人口呈现指数形式增长
问题的提出
线性法求解马尔萨斯人口模型

马尔萨斯人口增长模型:在不受资源限制的情况下,人口是指数型增长的。

4.2 logistic人口模型

短期内,人口数量是时间函数,呈现指数增长;长期看,受到环境限制,种群的增长速度逐渐减缓

logistic人口增长模型

logistic人口模型:人口增长存在一个最大值,即上限。

logistic人口模型的凹凸性
净增长率R的敏感性

4.3 传染病模型-SI模型

天花、鼠疫、黑死病、西班牙流感、埃博拉病毒、艾滋病、禽流感、SARS病毒

SI传染病模型,将人群分为易感者(susceptible)和感染者(infective),人口总数N=S+I,每个病人平均每天接触人数为K

SI传染病模型
SI模型的另外一种形式
SI模型的解析解

4.4 传染病模型-SIS模型

SIS模型:增加了日治愈率μ,治愈病人占总人数的比例

SIS传染病模型
SIS模型的解析解
一个周期内一个病人有效的传染人数大于1的情况

4.5 传染病模型-SIR模型

SIR模型

SIR分别是各种类型人群的比例

SIIR模型的推导
病人随时间的变化
病人人数的控制
控制传染病的方式之一:群体免疫

4.6 扩散方程

Fick定律

4.7 瞬时源扩散

4.8 热传导方程

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