Модель "хищник-жертва". Модель Лотка-Вольтерра
  
     Описание
Качественный анализ
Задачи и упражнения
Литература

Рассмотрим сообщество, состоящее из двух видов, один из которых - хищник, другой - жертва.
N1(t) - численность жертвы.
N2(t) - численность хищника.

Сформулируем основные положения модели:
1. Два вида (хищник и жертва) существуют изолированно на ограниченной территории (другие виды не оказывают влияния на их численность).
2. В отсутствие хищника жертва развивается по мальтусовскому закону роста. ε1 - коэффициент прироста жертвы в отсутствие хищника; ε1 = const > 0.
3. Хищник питается только жертвой. В отсутствие жертва он развивается по экспоненциальному закону гибели, при этом коэффициент прироста хищник -ε2, где ε2 = const >0 - коэффициент смертности.
4. Поедание жертвы хищником пропорционально численности жертвы (один хищник поедает в единицу времени количество жертв, пропорциональное численности жертв, а общее количество жертв, поедаемых в единицу времени будет пропорционально произведению численности жертв и численности хищников). γ1N1N2 определяет, на какую величину изменяется количество жертв в единицу времени. γ1 = const >0 - коэффициент истребления.
5. Прирост биомассы хищников пропорционален количеству съеденной биомассы жертв. И тогда в единицу времени количество хищников увеличивается на γ2N1N2, γ2 = const > 0 - коэффициент переработки съеденной биомассы.
1 - γ1N2) - коэффициент прироста жертвы в расчете на одну особь.
(-ε2 + γ2N1) - коэффициент прироста хищника в расчете на одну особь.

Составим уравнение, описывающее динамику численности:
(1)
- классическая модель "хищник-жертва" (модель Лотка-Вольтерра).
(2)
- начальные условия.
Получили задачу Коши.