解微分方程不起作用

时间:2017-05-03 11:06:22

标签: r differential-equations equation-solving

我已经编写了一些具有后勤增长成分的代码(即,当N接近'承载能力时,它会以较慢的速度增长,直到它达到承载能力& #39;它停止增长)。但是,当我在R中运行它时,它似乎不起作用。有些人口最终会超过承载能力。我看过数学,一切都好。所以我认为问题在于dN / dt仅针对每个人口计算一次。有谁知道如何解决这个问题?

任何帮助将不胜感激!

以下示例代码:

library('optimbase')
library('deSolve')
library('tidyverse')
K = 150000                 #carrying capacity         
deaths = 0.2567534        #death rate        
treesize = 0.23523        #resource size        
K_mat = K*ones(10, 1)  #matrix of Ks         
death_mat = deaths*ones(10, 1) #matrix of deathrates
tree_mat = treesize*ones(11, 1) #matrix of resources 
for_mat <- matrix(rbinom(11 * 10, 1, 0.2), ncol = 11, nrow = 10) #connection 
 #matrix of foraging
parameters <- c(for_mat, tree_mat, death_mat, K_mat) #outline parameters
N <- runif(10,0,K) 
state <- N #starting state

nestchange <- function(t, state, parameters){
      with(as.list(c(state, parameters)),{
    r = for_mat %*% tree_mat - death_mat 
    dNdt = r*N  - r*N*(N/K_mat)
    list(c(dNdt))
  })
}
times <- seq(0,100)

out <- ode (y  = state, 
            times = times, 
            func = nestchange, 
            parms = parameters)

results <- as.data.frame(out)
results <- gather(results, 'nest', 'N', 2:11) 

ggplot(data=results,
       aes(x=time, y=N, colour=nest)) +
  geom_line() +
  theme_bw()

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

你的功能应该是,

nestchange <- function(t, state, parameters){
      with(as.list(c(state, parameters)),{
    r <- for_mat %*% tree_mat - death_mat 
    dNdt <- r*state  - r*state*(state/K_mat)
    list(c(dNdt))
  })
}

因为ODE求解器在每个时间步都将state传递给函数,但该函数使用变量N进行计算,而不是由ODE求解器更新。