Mathematical Models in Population Biology and Epidemiology

Author: Fred Brauer
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 1475735162
Format: PDF, ePub, Docs
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The goal of this book is to search for a balance between simple and analyzable models and unsolvable models which are capable of addressing important questions on population biology. Part I focusses on single species simple models including those which have been used to predict the growth of human and animal population in the past. Single population models are, in some sense, the building blocks of more realistic models -- the subject of Part II. Their role is fundamental to the study of ecological and demographic processes including the role of population structure and spatial heterogeneity -- the subject of Part III. This book, which will include both examples and exercises, is of use to practitioners, graduate students, and scientists working in the field.

Partielle Differentialgleichungen und numerische Methoden

Author: Stig Larsson
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3540274227
Format: PDF, Docs
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Das Buch ist für Studenten der angewandten Mathematik und der Ingenieurwissenschaften auf Vordiplomniveau geeignet. Der Schwerpunkt liegt auf der Verbindung der Theorie linearer partieller Differentialgleichungen mit der Theorie finiter Differenzenverfahren und der Theorie der Methoden finiter Elemente. Für jede Klasse partieller Differentialgleichungen, d.h. elliptische, parabolische und hyperbolische, enthält der Text jeweils ein Kapitel zur mathematischen Theorie der Differentialgleichung gefolgt von einem Kapitel zu finiten Differenzenverfahren sowie einem zu Methoden der finiten Elemente. Den Kapiteln zu elliptischen Gleichungen geht ein Kapitel zum Zweipunkt-Randwertproblem für gewöhnliche Differentialgleichungen voran. Ebenso ist den Kapiteln zu zeitabhängigen Problemen ein Kapitel zum Anfangswertproblem für gewöhnliche Differentialgleichungen vorangestellt. Zudem gibt es ein Kapitel zum elliptischen Eigenwertproblem und zur Entwicklung nach Eigenfunktionen. Die Darstellung setzt keine tiefer gehenden Kenntnisse in Analysis und Funktionalanalysis voraus. Das erforderliche Grundwissen über lineare Funktionalanalysis und Sobolev-Räume wird im Anhang im Überblick besprochen.

Kompendium Systembiologie

Author: Andreas Kremling
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3834886076
Format: PDF, ePub
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Das Buch beschreibt die Grundlagen der mathematischen Modellierung zellulärer Systeme. Nach einer Klassifikation von Modellen wird schwerpunktmäßig auf deterministische Modelle eingegangen und für alle relevanten zellulären Prozesse entsprechende Gleichungen angegeben. Anschließend werden eine Reihe von Verfahren zur Modellanalyse vorgestellt. Etwas kürzer werden Verfahren zum Reverse Engineering und zur Analyse von Netzwerkgraphen abgehandelt. Am Ende werden noch Verfahren der Parameteridentifikation besprochen.

Modeling and Simulation

Author: Hartmut Bossel
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3663108228
Format: PDF
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This book is the the English Language Version of the very successful German textbook, "Modellbildung und Simulation". It provides a self-contained and complete guide to the methods and mathematical background of modeling and simulation software of dynamic systems. Furthermore, an appropriate simulation software and a collection of dynamic system models (on the accompanying disk) are highlights of the book/software-Package.Dies ist die englischsprachige Ausgabe des sehr erfolgreichen Lehrbuches "Modellbildung und Simulation". Geboten wird eine vollständige Einführung in die Methoden der Simulation dynamischer Systeme, wobei auch der notwendige mathematische Hintergrund vermittelt wird. Außerdem ist eine Simulationssoftware Bestandteil des Werkes; auf der beiliegenden Diskette befinden sich ferner 50 Beispielsysteme ("Systemzoo"), die zur spielerischen Einübung der verwendeten Verfahren hilfreich sind.

Structured Population Models in Biology and Epidemiology

Author: Pierre Magal
Publisher: Springer
ISBN: 3540782737
Format: PDF, Docs
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In this new century mankind faces ever more challenging environmental and publichealthproblems,suchaspollution,invasionbyexoticspecies,theem- gence of new diseases or the emergence of diseases into new regions (West Nile virus,SARS,Anthrax,etc.),andtheresurgenceofexistingdiseases(in?uenza, malaria, TB, HIV/AIDS, etc.). Mathematical models have been successfully used to study many biological, epidemiological and medical problems, and nonlinear and complex dynamics have been observed in all of those contexts. Mathematical studies have helped us not only to better understand these problems but also to ?nd solutions in some cases, such as the prediction and control of SARS outbreaks, understanding HIV infection, and the investi- tion of antibiotic-resistant infections in hospitals. Structuredpopulationmodelsdistinguishindividualsfromoneanother- cording to characteristics such as age, size, location, status, and movement, to determine the birth, growth and death rates, interaction with each other and with environment, infectivity, etc. The goal of structured population models is to understand how these characteristics a?ect the dynamics of these models and thus the outcomes and consequences of the biological and epidemiolo- cal processes. There is a very large and growing body of literature on these topics. This book deals with the recent and important advances in the study of structured population models in biology and epidemiology. There are six chapters in this book, written by leading researchers in these areas.

Mathematical Epidemiology

Author: Fred Brauer
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3540789103
Format: PDF, ePub
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Based on lecture notes of two summer schools with a mixed audience from mathematical sciences, epidemiology and public health, this volume offers a comprehensive introduction to basic ideas and techniques in modeling infectious diseases, for the comparison of strategies to plan for an anticipated epidemic or pandemic, and to deal with a disease outbreak in real time. It covers detailed case studies for diseases including pandemic influenza, West Nile virus, and childhood diseases. Models for other diseases including Severe Acute Respiratory Syndrome, fox rabies, and sexually transmitted infections are included as applications. Its chapters are coherent and complementary independent units. In order to accustom students to look at the current literature and to experience different perspectives, no attempt has been made to achieve united writing style or unified notation. Notes on some mathematical background (calculus, matrix algebra, differential equations, and probability) have been prepared and may be downloaded at the web site of the Centre for Disease Modeling (www.cdm.yorku.ca).

kologie

Author: Colin R. Townsend
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3662440784
Format: PDF, ePub, Docs
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Diese Softcover-Ausgabe, die ein unveränderter Nachdruck der 2. Auflage (2009) ist, hält das nachgefragte Lehrbuch weiterhin verfügbar. Moderne Ökologie von A bis Z Das renommierte Autorenteam Townsend, Begon und Harper konzentriert sich in diesem Lehrbuch auf die wesentlichen Zusammenhänge in der Ökologie. In anschaulicher, durchgehend vierfarbig gestalteter und leicht verständlicher Form wird ein ausgewogener Überblick vermittelt, der die terrestrische und aquatische Ökologie gleichermaßen berücksichtigt. Für den Praxisbezug wurde großes Gewicht auf die angewandten Aspekte gelegt. Zahlreiche didaktische Elemente und großzügige, farbige Illustrationen erleichtern den Zugang. Es gibt Schlüsselkonzepte am Kapitelanfang, "Fenster" für historische Einschübe, mathematische Hintergründe und ethische Fragen, Zusammenfassungen und Fragen am Kapitelende. Neu in dieser Auflage ist ein eigenes Kapitel zur Evolutionsökologie. Alle anderen Kapitel – insbesondere die zu den angewandte Aspekten – wurden intensiv überarbeitet und hunderte neue Beispiele aufgenommen. Klar und einfach erklärt in diesem Buch.

Modellbildung und Simulation

Author: Hans-Joachim Bungartz
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3642376568
Format: PDF, ePub, Mobi
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Dieses Buch gibt eine Einführung in die mathematische und informatische Modellierung sowie in die Simulation als universelle Methodik. Und so geht es um Klassen von Modellen, um deren Herleitung und um die Vielfalt an Beschreibungsarten, die eingesetzt werden können – diskret oder kontinuierlich, deterministisch oder stochastisch. Aber immer geht es auch darum, wie aus unterschiedlichen abstrakten Modellen ganz konkrete Simulationsergebnisse gewonnen werden können. Nach einem kompakten Repetitorium zum benötigten mathematischen Apparat wird das Konzept „Über das Modell zur Simulation" anhand von 14 Szenarien aus den Bereichen „Spielen – entscheiden – planen", „Verkehr auf Highways und Datenhighways", „Dynamische Systeme" sowie „Physik im Rechner" umgesetzt. Ob Spieltheorie oder Finanzmathematik, Verkehr oder Regelung, ob Populationsdynamik oder Chaos, Molekulardynamik, Kontinuumsmechanik oder Computergraphik – der Leser erhält auf anschauliche und doch systematische Weise Einblicke in die Welt der Modelle und Simulationen.

Differential Equations Models in Biology Epidemiology and Ecology

Author: Stavros Busenberg
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3642456928
Format: PDF
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The past forty years have been the stage for the maturation of mathematical biolo~ as a scientific field. The foundations laid by the pioneers of the field during the first half of this century have been combined with advances in ap plied mathematics and the computational sciences to create a vibrant area of scientific research with established research journals, professional societies, deep subspecialty areas, and graduate education programs. Mathematical biology is by its very nature cross-disciplinary, and research papers appear in mathemat ics, biology and other scientific journals, as well as in the specialty journals devoted to mathematical and theoretical biology. Multiple author papers are common, and so are collaborations between individuals who have academic bases in different traditional departments. Those who seek to keep abreast of current trends and problems need to interact with research workers from a much broader spectrum of fields than is common in the traditional mono-culture disciplines. Consequently, it is beneficial to have occasions which bring together significant numbers of workers in this field in a forum that encourages the exchange of ideas and which leads to a timely publication of the work that is presented. Such an occasion occurred during January 13 to 16, 1990 when almost two hun dred research workers participated in an international conference on Differential Equations and Applications to Biology and Population Dynamics which was held in Claremont.