Uma abordagem numérica para modelos populacionais considerando incerteza do tipo intervalar nas condições iniciais

Authors

DOI:

https://doi.org/10.21167/cqdv24e24016

Keywords:

Equaç˜oes Diferenciais Intervalares, Interatividade Fuzzy, Biomatem´atica, Dinˆamicas Populacionais

Abstract

This work presents a comparative study between Zadeh’s extension principle and Sup - $J_0$ extension principle, in uncertainty propagation, focusing on populational models described by differential equations. In this study, it is considered that the initial conditions of the models are given by intervals, in order to incorporate the intrinsic uncertainty of the phenomenon. To this end, population dynamics models are studied using Euler numerical method, which is adapted to interval arithmetic. Specifically, three models are considered, Malthus, Verhust and Gompertz. Simulations are provided for each model in order to analyze the uncertainty propagation for both Zadeh's and $J_0$ sums. The obtained results corroborate the theoretical results, showing that Zadeh’s sum propagates uncertainty over time, whereas the Sup - $J_0$ extension principle reduces the uncertainty.

Author Biographies

Raquel Cristina de Andrade Queiroz, Instituto Federal de São Paulo

Graduanda em licenciatura em Matemática pelo Instituto Federal de São Paulo e Bolsista PIBIC-CNPq

Vinícius Francisco, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais

Bacharel em Matemática pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho. Mestre em Matemática pela mesma universidade. Doutor em Matemática Aplicada na Universidade Estadual de Campinas. Atua nas áreas de Teoria de Conjuntos Fuzzy e Biomatemática, com ênfase em interatividade fuzzy aplicada em modelos epidemiológicos.

Published

2024-12-19

How to Cite

QUEIROZ, R. C. de A.; VINÍCIUS FRANCISCO. Uma abordagem numérica para modelos populacionais considerando incerteza do tipo intervalar nas condições iniciais. C.Q.D. - Revista Eletrônica Paulista de Matemática, Bauru, v. 24, p. e24016, 2024. DOI: 10.21167/cqdv24e24016. Disponível em: https://sistemas.fc.unesp.br/ojs/index.php/revistacqd/article/view/462. Acesso em: 22 jan. 2025.

Issue

Section

Artigos de Pesquisa