一类非局部扩散传染病模型的传播现象

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反应扩散方程在描述种群入侵、流行病传播、材料形变等众多领域的应用已经引起了人们的广泛关注.经典的反应扩散方程的扩散项为经典的Laplace算子.然而,以卷积算子描述的非局部扩散算子,相对于经典的Laplace算子而言,更有助于描述种群在空间上的非局部作用.行波解和整体解作为(非)局部扩散方程的一类特殊解,可以较为精确的描述很多自然界的传播现象.本文将对非局部粪口传播模型在双稳情形下的行波解和整体解进行研究.首先,考虑系统行波解的存在性问题及其渐近行为.利用弱紧单调动力系统的抽象理论建立双稳波的存在性.继而,利用双边Laplace变换和Ikehara定理证明双稳波的指数渐近行为,其在证明整体解的存在性时起着重要的作用.最后,考虑系统的整体解问题.通过限制自变量的取值范围,可以同时考虑波速非零的单稳波和双稳波之间的相互作用.由于核函数的非对称性会影响行波解的波速符号以及相应非减波和非增波波形的对称性,这使得整体解的类型更加丰富.在关于波速的一定条件下,利用上下解办法和比较原理得到六类不同类型的合并波类整体解的存在性并得到相关性质.最后,利用终止序列和不可延长序列的概念证明了不存在耦合N个波前解的整体解,其中N ≥ 5.
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