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https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/6835
Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título : | Modelo de Lotka-Volterra para a Dinâmica Predador-Presa |
Autor(es): | Pata, Rafael Biasi |
Primeiro Orientador: | Cara, Elisa Regina |
1° Membro da banca: | Carpes, Charles Quevedo |
2° Membro da banca: | Silva, Otonio Dutra da |
Resumo: | O presente Trabalho de Conclusão de Curso tem como tema principal de estudo as equações de Lotka-Volterra. Dentre suas diversas aplicações, este trabalho restringe-se àquelas que modelam a dinâmica populacional de duas espécies, um predador e a sua presa. Essas equações descrevem muitas relações de predador-presa presentes na natureza. A interação é descrita por equações diferenciais ordinárias não lineares, que por consequência, formam um sistema não linear. O objetivo principal deste trabalho é analisar qualitativamente (geometricamente) as soluções do sistema de Lotka-Volterra. Para tanto, utilizou-se uma técnica de resolução de sistemas lineares e de linearização em torno dos pontos de equilíbrio do sistema e a obtenção das trajetórias que determinam suas soluções. Inicialmente, foram apresentados conceitos considerados essenciais para a compreensão de sistemas não lineares, tais como, conceitos sobre sistemas lineares com coeficientes constantes e obtenção de suas soluções; sistemas autônomos e determinação das suas trajetórias; sistemas localmente lineares, entre outros. Em seguida, realizou-se o estudo do sistema de Lotka-Volterra. Ao examiná-lo, pôde-se perceber que as equações não descrevem todas as dinâmicas populacionais existentes de predadores e presas, visto que, a análise qualitativa das soluções permitiu concluir que o comportamento das espécies tende a uma oscilação cíclica. Todavia, esse comportamento não é comum a todas as dinâmicas, é possível que uma das espécies esteja propensa à extinção, ou então, que ambas evoluam à coexistência. Por fim, diante da diversidade de interações, o presente trabalho apresenta mudanças que podem ser realizadas nas equações a fim de torná-las mais realísticas, viabilizando a descrição de sistemas mais complexos. |
Resumen : | The present Undergraduate Thesis has as main theme of study the equations of Lotka-Volterra. Among its diverse applications, this work is restrict to those who model the populational dynamic of two species, the predator and its prey. These equations describe many predator-prey relationships present in nature. The interaction is described by nonlinear ordinary differential equations, which consequently form a nonlinear system. The main objective of this work is qualitatively (geometrically) analyze the Lotka-Volterra system solutions. For that, a technique of solving linear systems and linearization around the equilibrium points of the system and obtaining the trajectories that determine its solutions were used. Initially, concepts considered essential for the understanding of nonlinear systems were presented, such as, concepts about linear systems with constant coefficients and obtaining their solutions; autonomous systems and determination of their trajectories; locally linear systems, among others. Then the Lotka-Volterra system was studied. By examining it, one can see that the equations don’t describe all the existing population dynamics of predators and prey, since the qualitative analysis of the solutions allowed to conclude that the behavior of the species tends to a cyclical oscillation. However, this behavior is not common for all dynamics, it is possible that one of the species is prone to extinction, or that both evolve to coexistence. Finally, in view of the diversity of interactions, the present work presents changes that can be made in the equations to make them more realistic, allowing the description of more complex systems. |
Palabras clave : | Lotka-Volterra. Predador-Presa. Dinâmica Populacional. Sistemas Autônomos. Predator-prey. Populational Dynamic. Autonomous Systems. |
CNPQ: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA |
Idioma: | por |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
Editorial : | Universidade Federal do Pampa |
Sigla da Instituição: | UNIPAMPA |
Campus: | Campus Itaqui |
Citación : | PATA, Rafael Biasi. Modelo de lotka-volterra para a dinâmica predador-presa. 2022. 52 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Matemática) - Universidade Federal do Pampa, Itaqui, 2017. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI : | https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/6835 |
Fecha de publicación : | 9-dic-2017 |
Aparece en las colecciones: | Licenciatura em Matemática |
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