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e58aa3fc
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e58aa3fc
authored
Jun 25, 2023
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Claude Meny
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e58aa3fc
...
...
@@ -584,6 +584,121 @@ $`\quad G=\dfrac{\text{intervalle de temps}}{\underbrace{\text{nombre de divisio
--->
<br>
--------------------------------
! *Le MODELE "TOLÉRANCE-PERSISTANCE"*
<!---#### Le modèle tolérance-peristence de Lokta Volterra
##### Qu'est-ce que modèle "tolérance-persistance" ?
* Le modèle de **Lotka-Volterra** est le *premier modèle proie-prédateur, le plus simple*, proposé
dès 1925 (Alfred J. Lotka <sub>[1]</sub>) et 1926 (Vito Volterra <sub>[2]</sub>).
<br>
[1] _Lotka, A.J. Elements of physical biology. Elem. Phys. Biol. 1926, 82, 341–343._
[2] _Volterra, V. Variazioni e fluttuazioni del numero d’individui in specie animali conviventi._
_In Memoire della Real Accademia Nazionale._
dei Lincei II; Rome, Italy, 1926; pp. 31–113
<br>
--->
##### De combien de variables décrit-il l'évolution?
* Le modèle "proie-prédateur" concerne un couple de variables réelles liées
**$`
\m
athbf{
\b
ig(
\,
(X_1(t)
\,
,X_2(t)
\,\b
ig)
\,\i
n
\,\m
athbb{R}_+^2}
`$**
<br>
Dans l'interprétation du modèle, elles **peuvent représenter** :
* la *valeur réelle d'une grandeur physique* continue à l'instant $`
t
`$.
* un *nombre entier d'entités* au sein d'un système à l'instant $`
t
`$,
seules les valeurs entières prenant alors un sens.
<br>
##### Quels sont ses domaines d'application ?
Les modèles tolérance-persistance du plus simple à ses développements ultérieurs, peuvent servir
à comprendre et modéliser de nombreux phénomènes couvrant des **disciplines très diverses**.
* *Micro-biologir* : dynamique d'espèces en compétition.
* ... (liste non limitative)
Il suffit de reconnaître dans les **équations et paramètres** des modèles une *description possible*
*d'un phénomène* observé, qu'il soit naturel ou culturel.
<br>
##### Quelles sont les hypothèses fondatrices ?
<br>
Les variables **$`
X_1(t)
`$ et $`
X_2(t)
`$** jouent des *rôles symétriques*.
L'une représente ... et l'autre ....
<br>
**Variable $`
X_1(t)
`$**
* Elle représente .
* **hypothèse** : *nourriture en quantité illimitée*.
* $`
\L
ongrightarrow
`$ **en absence de prédateur** rien ne s'oppose à un taux de croissance
*$`
\l
eft.
\d
frac{dX_1}{dt}
\r
ight
\l
vert_{
\,\b
igt}^+
`$ proportionnel à $`
X_1
`$*, le nombre de proies,
conduisant à une croissance exponentielle.
<br>
**$`
\l
arge{
\l
eft.
\d
frac{dX_1}{dt}
\r
ight
\l
vert_{
\,\b
igt}^+
\,
=
\,
+
\,
C_1
\,
X_1(t)}
\q
uad
`$**, avec *$`
C_1
\g
t 0
`$*.
<br>
**Variable $`
X_2(t)
`$**
* Elle représente .
* **hypothèse** : ...,
conduisant à une décroissance exponentielle.
<br>
**$`
\l
arge{
\l
eft.
\d
frac{dX_2}{dt}
\r
ight
\l
vert_{
\,\b
igt}^-
\,
=
\,
-
\,
D_2
\,
X_2(t)}
\q
uad
`$**, avec *$`
D_2
\g
t 0
`$*.
<br>
**Interaction entre $`
X_1(t)
`$ et $`
X_2(t)
`$**
* **hypothèses** :
* ...
<br>
Cela entraîne :
* ...
<br>
##### Quelle est l'expression mathématique de ce modèle ?
* Le taux de variation temporelle de chacune des variables est la somme de sa composante
croissante et sa composante décroissante.
<br>
...
* Les *hypothèses du modèle se traduisent par* le système d'équations différentielles :
<br>
**$`
\l
arge{
\l
eft
\{\;\b
egin{array}{l}
\l
eft.
\d
frac{dX_1}{dt}
\r
ight
\l
vert_{
\,\b
igt}=
\,
(
\;\m
u_1 - c_{1
\r
ightarrow 2}
\,
)
\,
X_1(t)
\;
+
\;
c_{2
\r
ightarrow 1}
\;
X_1(t)
\,
X_2(t)
\\
\\
\l
eft.
\d
frac{dX_2}{dt}
\r
ight
\l
vert_{
\,\b
igt}=
\,
(
\,\m
u_2 - c_{2
\r
ightarrow 1}
\,
)
\,
X_1(t)
\;
+
\;
c_{1
\r
ightarrow 2}
\;
X_1(t)
\,
X_1(t)
\e
nd{array}
\r
ight.}
`$**
<br>
avec *$`
(
\m
u_1
\,
,
\m
u_2
\,
,c_{1
\r
ightarrow 2}
\,
,c_{2
\r
ightarrow 1})
\i
n
\m
athbb{R}_+^4
`
$
*
.
<br>
...
...
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