具终端观测且与年龄相关的非线性种群扩散系统的最优控制

讨论了一类具终端观测且与年龄相关的非线性时变种群扩散系统的最优分布控制问题利用偏微控制理论和先验估计,证明了系统最优分布控制的存在性,得到了控制为最优的一阶必要条件,并进而讨论了系统的最优反馈控制问题.     

一类具有年龄结构的非线性种群扩散系统的最优收获控制

讨论了一类与年龄相关的非线性种群扩散系统的最优收获控制问题,证明了最优收获控制的存在性,并且给出了控制为最优的必要条件及其由偏微分方程组和变分不等式组成的最优性组.这些结果可为种群扩散系统最优控制问题的实际研究提供理论基础.     

具最终状态观测的种群扩散系统最优生育率控制的非线性问题

讨论了一类与年龄相关的时变种群扩散系统最优生育率控制的非线性问题,证明了最优生育率控制的存在性,并给出了控制为最优的必要条件及其由偏微分方程组和变分不等式组成的最优性组.这些结果可为时变种群扩散系统最优控制问题的实际研究提供理论基础.     

时变种群扩散系统最优生育率控制的非线性问题

本文讨论了一类时变种群扩散系统最优生育率控制的非线性问题，证明了最优生育率控制的存在性，给出了控制为最优的必要条件及其最优性组，本结果可为种群扩散系统最优控制问题的实际研究提供物理理论基础。     

一类具有加权总规模的非线性种群扩散系统的最优控制

讨论了一类与年龄相关的非线性种群扩散系统的最优控制问题,其生死率依赖于个体年龄和加权总规模.利用不动点原理确立了系统的适定性,借助于法锥概念得到了控制问题最优解存在的必要条件.这些结果可为种群扩散系统最优控制问题的实际研究提供理论基础.     

一类种群系统的适定性及最优收获问题

本文研究了一类非线性时变种群扩散系统的适定性及最优收获问题.利用压缩不 动点原理讨论了该种群系统的解的存在唯一性.证明了最优收获控制的存在性,并且获 得了最优控制的唯一性和所满足的必要条件.     

年龄相关的种群扩散系统的最优分布控制

本文讨论年龄相关的种群扩散系统的最优分布控制 ,证明了最优分布控制的存在性 ,得到了分布控制为最优的充分必要条件及确定最优控制的最优性组 .     

具扩散与年龄结构的三种群捕食与被捕食系统的最优收获

研究了一类具有空间扩散和年龄结构的三种群捕食与被捕食系统的最优收获问题,运用Banach不动点原理讨论了系统解的存在唯一性,证明了最优收获控制的存在性,给出了最大值原理.结果可为多种群扩散系统最优控制问题的实际研究提供理论基础.     

一个非线性扩散系统解的存在性及线性系统的最优控制

讨论关于生物种群的一个非线性扩散系统和线性系统的一些问题,得到了非线性扩散系统弱解的存在性;线性系统最优繁殖率的存在性和关于边界扰动的最优解的存在唯一性。     

一类非线性随机种群系统最优生育率控制

研究了一类非线性随机种群系统动力学模型的最优生育率控制问题.在加入外部随机因素扰动下,系统模型将会更具有实际意义.针对随机种群系统生育率控制问题,应用It?o公式,相应的伴随方程和变分不等式等经典理论,获得了随机种群系统最优生育率控制所满足的必要条件及其最优性组(由积分-偏微分方程和变分不等式组成).文中得到的结论是确定性种群系统的扩展,对随机控制理论具有现实的应用价值.     

考虑污染和种内关系的种群扩散最优控制模型

针对污染和种内关系均影响细菌种群扩散这一管理生态学问题,本文建立了基于非线性拟抛物方程的最优控制模型,将外界环境向细菌种群输入的毒素率作为控制变量,运用控制理论和方法探讨污染和种内关系双重影响下种群扩散系统的最优控制问题。利用Schauder不动点定理证明了该种群扩散系统的适定性;同时,通过建立新的Carleman型估计,给出了容许控制和最优控制的存在性。最后,通过数值算例分析了理论推导的结果,在算例中都找到一对时间最优控制,验证了种群扩散系统最优控制模型的有效性。该研究结果对现代传染病预防具有借鉴意义,也为有效控制瘟疫的爆发和流行提供理论参考。     

Accumulation of switchings in distributed parameter problems

In recent times, optimal control theory for distributed parameter systems has been actively studied; among them, an important place is occupied by the class of systems describing oscillation processes. This work studies linear control distributed parameter systems of hyperbolic type. The minimization problem of a quadratic functional on the trajectories of the system is considered. By using the Fourier method, the problem is reduced to studying optimal solutions for a countable control system of ordinary differential equations. For Galerkin’s approximations of this system, it is proved that the optimal control is a chattering control, i.e., it has infinitely many switchings on a finite interval of time. The construction of the optimal synthesis uses the results of the theory of singular regimes and regimes with with more and more frequent switchings. __________ Translated from Sovremennaya Matematika. Fundamental’nye Napravleniya (Contemporary Mathematics. Fundamental Directions), Vol. 19, Optimal Control, 2006.     

Optimal birth control of population dynamics. II. Problems with free final time,phase constraints,and mini-max costs

A previous analysis of optimal birth control of population systems of the McKendrick type (a distributed parameter system involving 1st order partial differential equations with nonlocal bilinear boundary control) raised 3 additional issues--free final time problem, system with phase constraints, and the mini-max control problem of a population. The free final time problem considers the minimum time problem to be a special case, but relaxes many convexity assumptions. Theorems (maximum principles) and corollaries are developed that flow from the terminology and mathematical notations set forth in the earlier article.