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Fisher-KPP 方程的精确尖锋行波解

斑图形成与孤子 2021-09-24 v2

摘要

速度为 c=±5/6c=\pm 5/\sqrt{6} 的 Fisher-KPP 方程的一族行波解可利用 Weierstrass 椭圆函数精确表示。众所周知的 c=5/6c=5/\sqrt{6} 解在远场衰减至零,其特殊性在于可简单地用指数函数写出。该解的性质是相平面轨迹为从鞍点出发并终止于原点的异宿轨道。对于 c=5/6c=-5/\sqrt{6},也存在一条从鞍点出发的轨迹,但该解因在有限 zz 处发散通常被视为不物理而被忽略。我们将这一特殊轨迹重新解释为 Fisher-Stefan 型移动边界问题的精确尖锋行波解,其中种群是从空旷空间退却而非推进进入。通过数值模拟完整的移动边界问题,我们展示了随时间演化的解如何在长时间下收敛到此精确行波解。还讨论了此类退却行波对细胞迁移与细胞增殖数学模型的相关性。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.12396,
  title  = {Exact sharp-fronted travelling wave solutions of the Fisher-KPP equation},
  author = {Scott W McCue and Maud El-Hachem and Matthew J Simpson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.12396},
  year   = {2021}
}