微生物连续发酵酶催化动力系统的鲁棒性与并行计算

依据甘油连续发酵生产1,3-丙二醇的非线性酶催化动力系统.针对1,3-丙二醇可能存在的跨膜运输方式建立相应的动力学模型,提出了酶催化动力系统的定量鲁棒性定义,并建立了以鲁棒性为性能指标、非线性动力系统为主要约束的参数辨识模型.由于求解该辨识问题的数值计算量大,在普通的PC机上难以完成,因此本文构建了相应的并行算法.根据数值结果推断出1,3-丙二醇最有可能的跨膜运输方式,这对于进一步研究甘油连续发酵的机理具有重要的参考价值.     

微生物连续发酵模型及正解的存在性与稳定性分析

本文引入一个新的非线性动力系统,描述Klebsiella pneumoniae以甘油为底物发酵生成1,3-丙二醇的过程.此模型考虑了细胞内物质的浓度,研究甘油主动运输及1,3-丙二醇被动扩散的跨膜方式.证明模型解的存在唯一性,通过引入微分包含和上哈密尔顿函数证明正解的存在性.此外,以稀释速率0.1为例计算平衡点,并对系统的稳定性做出分析.     

一种非线性多阶段动力系统的最优控制及数值优化

针对间歇发酵过程的非线性多阶段动力系统,建立了以初始浓度为控制变量、以生产强度为性能指标的最优控制模型.证明了非线性多阶段动力系统的主要性质、最优控制的存在性及达到最优解的必要条件.构造了优化算法并应用于实际数据计算,其数值结果表明了本文模型与算法的有效性.     

蛋白质结构研究现状与展望

本文综述了近年来蛋白质结构的确定、预测、比较、分类和功能五个问题的研究概况,并分析了解决每个问题的方法,最后指出蛋白质结构研究的发展前景。     

以x(m/n)为功能性反应函数的食饵-捕食系统的定性分析

研究了功能性反应函数ψ(x)为x(m/n)(0＜m/n＜1)的食饵-捕食系统dx/dt=ax-bψ(x)y-cx2,dy/dt=-dy+eψ(x)y-fy2.证明了此系统当1/2≤m/n＜1时至多存在唯一正平衡点;当0＜m/n＜1/2时必有出现三个正平衡点的可能.并讨论了此系统的拓扑结构,给出了数值例子.     

SARS流行病传染动力学研究

Logistic确定型增长模型可被用来描述严重急性呼吸道综合症（SARS）的流行规律,通过对部分国家、地区及中国内地部分省市的数据进行拟合,及其对拟合结果的分析,揭示了各个地区SARS传染力不均匀的现象,以及在控制措施上的差异所带来的不同效果.同时,还对超级传播现象（SSEs）等问题进行了讨论.     

甘油生物歧化非线性动力系统的平衡点及其稳定性分析

针对甘油生物歧化为1,3-丙二醇过程的酶催化动力系统,利用符号化实根隔离法求解系统的平衡点,验证了系统的多稳态现象,利用微分方程稳定性理论,分析了平衡点的稳定性,并结合数值结果讨论了系统的多态现象．本文的结果可为微生物发酵甘油生产1,3-丙二醇的实验优化参数设计提供参考．     

一类生物种群投资的最优采收控制

在原有的Gauss白噪声刻画环境噪声项的基础上,考虑环境不可预知的跳跃性变化,运用Lévy白噪声建立了有界环境中的随机生物种群模型.并且,引入随机奇异控制来描述投资者的最优采收策略.进一步地,构造一族有着不同起点的控制问题,利用动态规划的思想,给出了最优采收控制问题解的充分条件,进而,将随机控制问题的求解转化为确定型偏微分方程的求解.