TCCgrad
Modelos de crescimentos populacionais e competições entre espécies: uma introdução ao modelo de Gilpin-Ayala
Autor
Viegas, Eloise Clara
Institución
Resumen
TCC(graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Blumenau. Licenciatura em Matemática Neste trabalho são apresentados sistemas de equações diferenciais
ordinárias, que modelam o crescimento e a competição entre espécies. Para chegarmos a esses modelos, fizemos um estudo dos conceitos
básicos de equações diferenciais de primeira ordem. Primeiramente,
usamos um problema populacional bem simples para introduzir a ideia de modelagem matemática, que foi aperfeiçoada ao longo do trabalho, para assim, chegarmos a modelos mais próximos da realidade,
que é o caso do Modelo de Gilpin-Ayala para crescimento populacional. São feitos estudos de equações autônomas, sistemas de equações
diferenciais ordinárias tanto para espécies competindo pelo mesmo
recurso natural, quanto para equações predador-presa. Fizemos uma análise qualitativa para melhor compreensão do comportamento
das soluções das equações diferenciais, utilizando do plano de fase
e os conceitos de estabilidade e instabilidade. Resolvemos de forma
computacional os problemas, usando alguns métodos numéricos. In this work, systems of ordinary differential equations are
presented, which model growth and competition between species.
To obtain these models, we studied the basic concepts of first order
differential equations. Firstly, we used a very simple
population-growth problem to introduce the idea of mathematical
modeling, which has been refined throughout the work, so that we
can arrive at models closer to reality, which is the case of the
Gilpin-Ayala model for population growth. Studies of autonomous
equations, systems of ordinary differential equations are made both
for species competing for the same natural resource and for
predator-prey equations. We made some qualitative analysis to
better understand the behavior of the solutions of the differential
equations, using the phase plane and the concepts of stability and
instability. We solve the problems in a computational way, using
some numerical methods.