生物 数学讲座
2009, 5/20-30
     史峻平
联系方式: junpingshi@gmail.com

地点: 哈尔滨工业大学工大科学园(原哈尔滨市动物园)
2A栋(电子信息大厦)13层1312室, 参见地图
时间: 五月21日-30日, 具体见下表
联系人: 刘胜强教授, 2A栋(电子信息大厦)13层1303, 电话: 86402673

讲座网页: http://jxshix.people.wm.edu/2009-harbin-course/course.html

讲座基本计划: 前三讲为常微分方程(差分方程)模型, 后六讲为偏微分方程(反应扩散方程,时空)模型.将同时介绍相关数学模拟软件.时间为上午9- 11:30或下午2-5点. 讲座将安排课后作业,阅读报告和个人研究小课题. 
课程助理: 方健, 苏颖 (工大), 赵宇华, 崔仁浩 (师大), 王金凤(师大,工大)
(作业: 工大同学交给方健, 师大同学交给赵宇华; MATLAB问题答疑: 苏颖(工大), 崔仁浩(师大),王金凤(师大,工大))
课程电子邮件: 每个同学将自己电子邮件信箱名寄到 苏颖(工大)  ysumath@gmail.com, 王金凤(师大) jfwangmath@gmail.com, 便于 收取课程信息, 课件, 课后问题可以用电子邮件发给她们或直接发给我

讲义: 第一章,     第二章,     第三章,     第四章,

课程时间安排

日期
时间(上午)
内容
时间(下午)
内容
5/21(四)
9-11
没有课 2-5
Darwin, Genetics, Hardy-Weinberger law, Differential/difference equations, bifurcation, stability,, biological models (1-D), bistability, hysteresis, Matlab, Differential/difference equations, bifurcation of maps, phase portrait (Dfield), linear algebra(eigenvalue/eigenvector),  生物数学综述(pdf)      Fisher方程的由来 (ppt)
5/22(五)
9-11
Systems of equations, phase portrait, competition, predator-prey models,  nondimensionalization, phase plane analysis, Poincare-Bendixson theory,  Pplane
2-5
Bifurcation in competition, predator-prey models, paradox of enrichment, competition exclusion, Lyapunov functional, limit cycles, Hopf bifurcation, relaxation oscialltion, limit cycle, bifurcation/continuation, higher-dimensional models (competition, food-chain, etc), MatCont,  神经传导的方程 (pdf)   神经传导(中文科普)(pdf)   Age structure model(pdf)
5/23(六)

休息
休息
5/24(周日)
9-11
Diffusion, random walk, linear diffusion equation, eigenvalue problems, Fourier series, fundamental solutions, Fisher equation, traveling wave, minimal patch size, biological invasion, simulation of diffusion equations in Maple
Mississippi Bifurcation Lecture 1, Lecture 2, Lecture 3
5/25(一)
9-11
Reaction-diffusion systems in biology, chemistry, and physics, linearization/stability, Turing instability, Hopf bifurcation, Numerical schemes, discrete diffusion model/patch model,
Survey Paper on Frontier of Math in China
2-4
PDE  Matlab solver, numerical solutions of R-D systems
PDE in Matlab by P. Howard
5/26(二)
9-11
Implicit function theorem, Bifurcation theory in infinite dimensional space, Sobolev/Holder spaces, Fisher equation, competition, predator-prey models,

5/27(三)
9-11
休息
休息
5/28(四)
9-11
Maximum principle, a priori estimates, Degree theory, application of degree theory, global bifurcation theorem


5/29(五)
9-11
Variational/energy methods, Lyapunov functional, Hamiltonian systems, Gradient systems, Dissapative systems


5/30(六)
9-11
Dynamical system approach (monotone dynamical system)



课后作业:
  1. 作业1: (5/24上课交)  第一章1,2,4,5,6,7,8,  第二章 1,2,3,4,5
  2. 作业2: (5/28上课交) 待定
  3. 作业3: (不用交, 将提供答案)
  4. 阅读报告:  从下面生物数 学综述文章生物 数学经典论文中, 选读一篇文章, 用中文介绍文章的观点内容, 并谈谈对你自己学习的启发 (请用MS-WORD 或LATEX打印, 不超过5页, 将最后PDF文件在5/29下午6点前用电子邮件发给苏 颖(工大) , 王金凤(师大)).
  5. 个人研究小课题(选做): 第一章9,  第二章 6, 其他待定 (请用LATEX打印, 用电子邮件 苏颖(工大), 王金凤(师大)).

生物/数 学参考书
生物数 学综述文章
生物数学 论文选读
生物 数学经典论文
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查找论文文献的方法:

1. Google Scholar (免费, 但是检索精度可能不高)
2. Science Citation Index (不免费但是大学里一般可用, 引用数仅限于SCI收录杂志, 1990年后)
3. MathSciNet (不免费但是大学里一般可用, 仅为数学有关文章,引用数仅限于某些杂志, 1940年后)
4. 常用 生物数学/非线性科学杂志

数学软件:

Matlab, Pplane(a Matlab package for phase plane), MatCont (a Matlab package for bifurcation/continuation), AUTO, XPPAUT