RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математическое моделирование и программирование» // Архив

Вестн. ЮУрГУ. Сер. Матем. моделирование и программирование, 2025, том 18, выпуск 1, страницы 15–34 (Mi vyuru746)

Математическое моделирование

Метод касательного управления системой « хищник-жертва»

А. Н. Кириллов, А. С. Иванова

Институт прикладных математических исследований Карельского научного центра РАН, г. Петрозаводск, Российская Федерация

Аннотация: Исследуемая модель представляет собой систему трех обыкновенных дифференциальных уравнений, два из которых – система Лотки – Вольтерра с изъятием особей популяции хищников, одно – дифференциальное уравнение относительно пищевой привлекательности участка. Решается задача сохранения видового состава биосообщества участка за счет изъятия особей популяции хищников. Доказано существование кривой, разделяющей множество, соответствующее всевозможным значениям начальных численностей популяций, на два: точками одного необходимо управлять для предотвращения миграции хищников, для точек другого множества управление не требуется. Проведено аналитическое и численное исследование кривой. Предложен метод касательного управления, позволяющий сохранить видовую структуру биосообщества участка. Построены процессы управления, соответствующие предложенному методу, из которых с помощью численного моделирования найден оптимальный, в смысле минимизации вмешательства в естественные процессы биосообщества и затрат на его реализацию.

Ключевые слова: пищевая привлекательность участка, система Лотки – Вольтерра, динамическая система, процесс управления, численный метод.

УДК: 517.977

MSC: 34C99

Поступила в редакцию: 07.10.2024

DOI: 10.14529/mmp250102



© МИАН, 2026