Дифференциальные уравнения в биологии и медицине: динамика численности популяции. Процесс передачи инфекции в период эпидемии

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Декабря 2011 в 15:48, реферат

Краткое описание

Данный реферат посвящен способам измерения изменений, происходящих в популяции: динамике численности и процессу передачи инфекции во время эпидемии. В первой части реферата раскрываются некоторые биологические и медицинские понятия, во второй дается описание дифференциальных уравнений.

Содержание

Введение
1. Биологические и медицинские понятия
1.1. Понятие популяции.
1.2. Факторы, регулирующие численность популяции.
1.3. Инфекционные заболевания и эпидемии.
2. Дифференциальные уравнения.
2.1. Определение дифференциальных уравнений и их классификация.
2.2. Дифференциальные уравнения в биологии и медицине.
2.3. Процесс передачи инфекции и эпидемии.
Задачи
Заключение
Список литературы.

Прикрепленные файлы: 1 файл

реферат по математике дифференциальные уравнения в биологии и медицине.docx

— 35.42 Кб (Скачать документ)

    Решение:  Определим х (t) как размер популяции бактерий в момент времени t. Тогда по условию скорость роста равна 0,1 x (t), т.е. . Это дифференциальное уравнение первого порядка. Любая дифференцируемая функция, которая удовлетворяет дифференциальному уравнению, называется решением этого уравнения.

    Пример 2.

    Найти решение дифференциального уравнения  , удовлетворяющее начальному условию Если обозначает размер популяции бактерий после t часов роста, то чему равен размер через 10 часов?

    Решение.

    Здесь . Общее решение имеет вид . Решением, удовлетворяющим начальному заданному условию является

    После 10 часов роста размер популяции  становится равным

    Пример 3.

    Популяция бактерий увеличивается таким образом, что удельная скорость роста в момент t (время выражается в часах) составляет величину 1/(1 + 2t). Допустим, что начальной популяции соответствует х (0) = 1000. Какой будет популяция после 4 ч роста?

    Решение:

    Удельная  скорость роста равна Это однородное линейное уравнение первого порядка. При Интегрируя его получаем. , где k – постоянная интегрирования. Переход по экспонентам дает  

    , тогда решение Поскольку x(0)=1000

    Тогда через 4 часа размер популяции будет  равен  = 3000 
 

    Заключение.

    Дифференциальные  уравнения широко применяются во многих научных областях, в том  числе и в медицине и биологии. С их помощью можно рассчитать размер популяции и предсказать  изменения численности, как крупных  млекопитающих, так и болезнетворных бактерий. Это позволяет нам прогнозировать скорость передачи инфекции,  распространения  эпидемии и принимать профилактические меры заранее. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Список  использованной литературы 

    1.Гроссман  С. Тернер Дж. Математика для биологов: перевод с англ./предисл и коммент. Ю.М. Свирежева. – М. Высшая школа, 1983 – 383 с., ил.

    2. Биология. В 2 кн. Кн. 2: Учебник для  медиц. Спец. Вузов/ В.Н.Ярыгин, В.И.Васильева, И.Н. Волков, В.В.Синельщикова; под ред. В.Н.Ярыгина.- 5-е изд., испр. И доп. – М.: Высш. шк., 2003. – 334с.,ил.

    3. Н. Бейли Математика в биологии и медицине. Издательство «МИР» Москва,  1970

    4. http://www-sbras.nsc.ru Ахмеров Р.Р. Очерки по теории обыкновенных дифференциальных уравнений.

Информация о работе Дифференциальные уравнения в биологии и медицине: динамика численности популяции. Процесс передачи инфекции в период эпидемии