25328 Matematisk økologisk modellering

2019/2020

Kursusinformation
Mathematical models in ecology
Engelsk
10
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
E3A (tirs 8-12) og E1B (tors 13-17)
Campus Lyngby
13-uger
E3A
Mundtlig eksamen og bedømmelse af opgave(r)
Bedømmelsen baseres delvist på en mundtlig eksamen uden forberedelsestid og delvist på en posterpræsentation af projektarbejde. Godkendelse af øvelser er en forudsætning for eksamination.
7-trins skala , intern bedømmelse
01000 / 01001 / 01002 / 01003 / 01005 / 01007 / 01010 / 01011 / 01012 /01013 / 01014 / 01020 / 01021 / 25303 / 25304
Ken Haste Andersen , kha@aqua.dtu.dk
Asbjørn Christensen , asc@aqua.dtu.dk
25 Institut for Akvatiske Ressourcer
I studieplanlæggeren
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
Kurset er en introduktion til matematiske modeller for biologiske systemer. Det vil sætte den studerende i stand til at evaluere, udvikle og anvende simple dynamiske populationsmodeller.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Vurdere størrelse og variabilitet af fertilitet, mortalitet og migration i virkelige populationer, og deres betydning i modeller.
  • Vurdere karakteristiske størrelser og tidsskalaer i populationsdynamiske modeller.
  • Argumentere for valg af parameter værdier i en model anvendt i en specifik biologisk kontekst.
  • Gennemføre stabilititetsanalyse af ligevægtspunkter og identificere bifurkationer.
  • Afgøre hvilken modelstruktur er passende til at besvære et givent spørgsmål i forbindelse med f.eks. forvaltning af ressourcer eller risikovurdering.
  • Benytte populationsmodeller til at besvare sådanne spørgsmål.
  • Præsentere og diskutere en matematisk model foran et publikum af medstuderende.
  • Programmere numeriske løsninger for ODE'er der forekommer i matematisk biologi.
  • Udvikle og diskutere differentialligningsmodeller der optræder i matematisk biologi.
Kursusindhold
Kurset er en introduktion til matematiske modeller af levende organismers bestandsdynamikker, fra bakterier til hvaler. Fokus er på konceptelle modeller baseret på differentialligninger som illustrerer grundlæggende koncepter i bestands modellering. Et vigtigt aspekt af kurset er at udvikle en forståelse af de biologiske antagelser der ligger til grund for modeller, og af de økologiske konsekvenser af deres resultater, og udvikle evnen til at forbinde en abstrakt matematisk model med en konkret biologisk virkelighed. Hovedemnerne er: Enkeltartsmodeller af populationer (logistisk vækst). Flerartsmodeller (konkurrence og predator-prey relationer). Funktionelle responser. Reaktionskinetik og rumlig populationsdynamik. Udnyttelse af levende systemer. Seasonal succession. Yderligere emner kan være, afhængigt af de studerendes interesser: Mønsterdannelse, livshistoristrategier, evolutionær spilteori og evolutionær dynamik. Kurset lægger nogen vægt på at udvikle og evaluere deltagernes evner til at fremlægge fagligt materiale. Ved kursets slutning vil de studerende udvikle et længere projekt, som vil blive evalueret ved en poster session.
Sidst opdateret
21. juni, 2019