Modelación computacional de soluciones de onda viajera en una ecuación poblacional no lineal
DOI:
https://doi.org/10.33064/iycuaa2013574014Palabras clave:
Ecuación diferencial parcial parabólica, modelo de reacción-difusión, régimen de raíz cuadrada, método de diferencias finitas, positividad y acotación, monotoníaResumen
Partiendo de un paradigma cuantitativo de difusión y reacción no lineal, se propone un método en diferencias finitas para aproximar soluciones mediante una perspectiva no estándar. La expresión del término de reacción del modelo sigue un régimen de raíz cuadrada, y la existencia de soluciones de onda viajera para dicha ecuación es un hecho demostrado recientemente en la literatura. Este texto presenta una discretización de dicho modelo que conserva la mayoría de las propiedades matemáticas de
tales frentes, a saber: la positividad, la acotación y la monotonía temporal y espacial de las soluciones. Se presentan algunas simulaciones numéricas que ilustran la bondad del método.
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• FISHER, R.A., The wave of advance of advantageous genes. Annals of Eugenics, 7: 355-369, 1937.
• FUJIMOTO, T.; RANADE, R.R., Two characterizations of inverse-positive matrices: The Hawkins-Simon condition and the Le Chatelier-Braun principle. Electronic Journal of Linear Algebra, 11: 59-65, 2004.
• KOLMOGOROV, A.; PETROVSKY, I.; PISCOUNOV, N., Étude de l’équations de la diffusion avec croissance de la quantité de matiere et son application a un probléme biologique. Bulletin of the University of Moskou, International Series, 1A: 1-25, 1937.
• MACÍAS DÍAZ, J.E., On a boundedness-preserving semilinear discretization of a two-dimensional nonlinear diffusion-reaction model. International Journal of Computer Mathematics, 89: 1678-1688, 2012.
• MACÍAS DÍAZ, J.E.; PURI, A., On some explicit nonstandard methods to approximate nonnegative solutions of a weakly hyperbolic equation with logistic nonlinearity. International Journal of Computer Mathematics, 88: 3308-3323, 2011.
• MACÍAS DÍAZ, J.E.; RUIZ RAMÍREZ, J.; VILLA, J., The numerical solution of a generalized Burgers-Huxley equation through a conditionally bounded and symmetry-preserving method. Computer Mathematics with Applications, 61: 3330-3342, 2011.
• MICKENS, R., Wave front behavior of traveling wave solutions for a PDE having square-root dynamics. Mathematics and Computers in Simulation, 82: 1271-1277, 2012.
• POLYANIN, A.D.; ZAITSEV, V.F., Handbook of Nonlinear Partial Differential Equations. Estados Unidos de América: Chapman and Hall, 2004.
• TOMASIELLO, S., Numerical solutions of the BurgersHuxley equation by the IDQ method. International Journal of Computer Mathematics, 87: 129-140, 2010.
• WANG, X.Y.; ZHU, Z.S.; LU, Y.K., Solitary wave solutions of the generalized Burgers-Huxley equation. Journal of Physics A., 23: 57-79, 1990.
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