种群替换空间控制策略的优化及其在沃尔巴克氏体中的应用

本文关注一个由种群动力学问题驱动的优化控制问题解的分析与模拟。为控制蚊媒虫媒病毒的传播，种群替换技术包括向环境中释放感染沃尔巴克氏体（Wolbachia）细菌的蚊子，其可大幅降低向人类传播病毒的概率。随后寻求空间释放方式，使感染蚊群侵入未感染蚊群。假设蚊子繁殖率极高，我们首先引入关于感染蚊比例的渐近模型，然后建立优化控制问题以确定实现释放的最佳空间策略。接着我们分析该问题，包括自然候选策略的最优性，并开展一维空间中的初步数值模拟以阐明方法的相关性。