Explorations of Mathematical Models in Biology with MATLAB (eBook)
John Wiley & Sons (Verlag)
978-1-118-54853-0 (ISBN)
MAZEN SHAHIN, PhD, is Professor in the Department of Mathematical Sciences at Delaware State University. He has extensive background and experience in designing interdisciplinary instructional materials that integrate mathematics and other disciplines, such as biology, ecology, and finance. Dr. Shahin's research interests include boundary value problems, dynamical systems, impulsive differential equations, and mathematics education.
PREFACE ix
ACKNOWLEDGMENTS xiii
1 OVERVIEW OF DISCRETE DYNAMICAL MODELING AND MATLAB®
1
1.1 Introduction to Modeling and Difference Equations 1
1.2 The Modeling Process 8
1.3 Getting Started with MATLAB 13
2 MODELING WITH FIRST-ORDER DIFFERENCE EQUATIONS 28
2.1 Modeling with First-Order Linear Homogenous Difference
Equations with Constant Coefficients 28
2.2 Modeling with Nonhomogenous First-Order Linear Difference
Equations 42
2.3 Modeling with Nonlinear Difference Equations: Logistic
Growth Models 58
2.4 Logistic Equations and Chaos 74
3 MODELING WITH MATRICES 85
3.1 Systems of Linear Equations Having Unique Solutions 85
3.2 The Gauss-Jordan Elimination Method with Models 99
3.3 Introduction to Matrices 119
3.4 Determinants and Systems of Linear Equations 147
3.5 Eigenvalues and Eigenvectors 160
3.6 Eigenvalues and Stability of Linear Models 185
4 MODELING WITH SYSTEMS OF LINEAR DIFFERENCE EQUATIONS
195
4.1 Modeling with Markov Chains 195
4.2 Age-Structured Population Models 219
4.3 Modeling with Second-Order Linear Difference Equations
231
5 MODELING WITH NONLINEAR SYSTEMS OF DIFFERENCE EQUATIONS
249
5.1 Modeling of Interacting Species 249
5.2 The SIR Model of Infectious Disease 264
5.3 Modeling with Second-Order Nonlinear Difference Equations
270
REFERENCES 277
INDEX 279
"Overall, the book is a great resource to use across many
diverse fields." (Mathematical Association of
America, 1 January 2015)
Erscheint lt. Verlag | 24.12.2013 |
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Sprache | englisch |
Themenwelt | Mathematik / Informatik ► Mathematik ► Angewandte Mathematik |
Naturwissenschaften ► Biologie | |
Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie ► Angewandte Physik | |
Technik | |
Schlagworte | Ãkologie / Methoden, Statistik • Biologie • Biowissenschaften • Computational Biology • Life Sciences • mathematical biology, biology, medicine, biotechnology, biomathematics, theoretical biology, mathematical models, applied mathematics, environmental science, linear and nonlinear difference equations, matrix algebra, population dynamics, growth model, maximum sustainable yield, harvest strategies, Markov chains, genetics, eigenvalues, eigenvectors, Matlab • Mathematical Modeling • Mathematics • Mathematik • Mathematik in der Biologie • Mathematische Modellierung • MATLAB • Methods & Statistics in Ecology • Modell (Math.) • Ökologie / Methoden, Statistik |
ISBN-10 | 1-118-54853-1 / 1118548531 |
ISBN-13 | 978-1-118-54853-0 / 9781118548530 |
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