课题基金 / 基金详情

双噪声扰动下随机Fisher-KPP方程的行波及动力学性质研究

批准号:
11701115
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
黄哲豪
依托单位:
学科分类:
常微分方程
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
阮德豪、徐秋霞、董浩

项目摘要

结项摘要

项目成果

黄哲豪的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
行波是Fisher-KPP方程的重要特征,对物种扩散现象具有很好的解释。由于现实世界中噪声干扰无处不在,本项目将考虑双噪声扰动下随机Fisher-KPP方程的行波问题。基于物种扩散的背景,将双噪声扰动的类型分为三种,分别为具有随机切向流和随机栖息地承载量的扰动、具有随机切向流和随机物种繁殖速率的扰动以及具有随机栖息地承载量和随机物种繁殖速率的扰动。从双噪声如何共同作用对Fisher-KPP方程原有行波造成影响的角度出发,对于一维空间变量情形,本项目拟获得随机行波存在时噪声强度和相关性参数所需满足的条件,以及波速与噪声强度、相关性参数之间的函数关系,进一步得到解的动力学性质关于噪声强度、相关性参数的分支。对于高维空间变量情形,由于没有随机行波的定义,将以具有紧支集的非负函数作为初始函数获得解的演化特征,以此作为高维行波的传播特征,特别是刻画传播特征的扩散面函数与噪声强度、相关性参数间的关系。
英文摘要
Traveling wave is an important feature of Fisher-KPP equation. It can give well interpretation for diffusion of species. Since perturbations of noises are common in real world, the project will consider traveling waves of Fisher-KPP equations perturbed by double noises. Under the background of diffusion of species, the combinations of double noises consist of three types including stochastic shear flow and stochastic capacity of habit, stochastic shear flow and stochastic production rate of species, stochastic capacity of habit and stochastic production rate of species. To see the effects of noises on the original traveling wave of deterministic Fisher-KPP equation, in the case of one dimensional space, the project plans to obtain the conditions of intensity and correlated parameter of noises under which the existence of stochastic traveling waves can be established. Moreover, the project will present relations between wave speeds and intensity and correlated parameter of noises and bifurcations of dynamical properties of solutions with respect to intensity and correlated parameter of noises. In the case of high dimensional space, due to the lack of definition of stochastic traveling waves, the project plans to obtain the evolutive features of solutions at the initial conditions of nonnegative functions with compacted supports. Especially, the project will present the relations between functions of diffusing surface and intensity and correlated parameter of noises.
众所周知,Fisher-KPP方程是描述波的传播行为的代表性模型。本项目主要对随机噪声扰动下的Fisher-KPP方程的行波问题进行研究。我们主要考虑了三种类型的噪声源及其共同扰动对Fisher-KPP方程原有行波解产生的影响。三类噪声源分别是随机环境容量、随机反应速率以及随机对流项,主要来自于对确定性Fisher-KPP方程中的参数进行扰动而引入到模型中。我们发现,环境容量噪声破坏了原有方程的非零常数稳态解,使得行波解的振幅发生随机波动;随机反应速率虽然没有破坏原来的稳态解,但噪声的非线性结构使得其对模型整体的结构影响较大,对解的行为特征影响更加显著;随机对流项主要是对解的水平运动造成影响。对于环境容量噪声扰动的情形,存在噪声强度的阈值,使得当噪声强度小于该阈值时,模型存在随机行波解。当噪声强度超过该阈值时解收敛到零。对于随机反应速率的情形,同样存在噪声强度的阈值,使得当噪声强度小于该阈值时,模型存在随机行波解。而当噪声强度超过该阈值时模型的Fisher非线性结构发生改变,成为Nagumo非线性结构。环境容量噪声和反应速率噪声都会减弱波的传播速度,噪声强度越大,随机行波的波速越小,当噪声强度增大到波速为零时,方程的结构也发生了改变,随机行波消失。对于随机对流项来说,当噪声强度由弱到强的过程中行波经历了正向传播、静止、反向传播的过程。对于随机环境容量和随机反应速率双噪声扰动的情形,双噪声效应的叠加,使得随机行波的存在性既依赖于双噪声的强度,还依赖于噪声间的相关系数。而且在噪声强度和相关性逐渐增强的过程中,由随机行波衍生出的解的渐近行为展现出丰富的分支现象。本项目进一步将理论结果应用到社会科学问题中,检验了信用等级迁移、信贷支持的博弈、经济与金融波动的关联性、金融市场的风险溢出等问题中所可能存在的波的传播现象。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI: 10.3934/dcdsb.2020323
发表时间: 2021
期刊: Discrete & Continuous Dynamical Systems - B
影响因子: --
作者: [Zhenzhen Wang;Tianshou Zhou]
通讯作者: Zhenzhen Wang;Tianshou Zhou
Loaning scale and government subsidy for promoting green innovation
促进绿色创新的贷款规模和政府补贴
DOI: 10.1016/j.techfore.2019.04.023
发表时间: 2019-07-01
期刊: TECHNOLOGICAL FORECASTING AND SOCIAL CHANGE
影响因子: 12
作者: [Huang, Zhehao, Liao, Gaoke, Li, Zhenghui]
通讯作者: Li, Zhenghui
Comovement between the Chinese Business Cycle and Financial Volatility: Based on a DCC-MIDAS Model
中国经济周期与金融波动的联动关系:基于DCC-MIDAS模型
DOI: 10.1080/1540496x.2019.1620100
发表时间: 2019-06
期刊: Emerging Markets Finance and Trade
影响因子: 4
作者: [Zheng Yuhang, Wang Zhenzhen, Huang Zhehao, Jiang Tianpei]
通讯作者: Jiang Tianpei
Free boundary problem pricing defaultable corporate bonds with multiple credit rating migration risk and stochastic interest rate
具有多重信用评级迁移风险和随机利率的可违约公司债券自由边界问题定价
DOI: 10.3934/math.2020495
发表时间: 2020-10
期刊: AIMS Mathematics
影响因子: 2.2
作者: [Zhehao Huang, Yingting Miao, Zhenzhen Wang]
通讯作者: Zhenzhen Wang
16
    关于碳排放权定价模型的研究:特征识别,动态均衡与最优性
    • 批准号:
      --
    • 项目类别:
      省市级项目
    • 资助金额:
      15.0万元
    • 批准年份:
      2024
    • 负责人:
      黄哲豪
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金