BMETEAOBsMDMBI-00

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Tantárgy azonosító adatok
A tárgy címe: 
Dinamikai modellek a biológiában
A tárgy angol címe: 
Dynamical Models in Biology
A tárgy rövid címe: 
DinamikaiModellekABiológiában
2
0
0
f
Kredit: 
3
Kizáró tantárgyak: 
Dinamikai modellek a biológiában BMETE93AM08
A tantárgy felelős tanszéke: 
Analízis és Operációkutatás Tanszék
A tantárgy felelős oktatója: 
Dr. Kiss Krisztina
A tantárgy felelős oktatójának beosztása: 
egyetemi docens
Akkreditációs adatok
Akkreditációra benyújtás időpontja: 
2026.05.21.
Akkreditációs bizottság döntési időpontja: 
2026.05.25.
Tematika
A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában: 
TTK Matematika BSc képzés kötelezően választható tantárgya.
A tantárgy részletes tematikája magyarul és angolul: 

1. Populációdinamika. Bevezetés: Malthus-, Verhulst-féle folytonos modellek. Diszkrét idejű modellek, diszkrét generációk. Korstruktúra diszkrét modellben, Leslie mátrix.
2. Folytonos idejű kétdimenziós Lotka-Volterra ragadozó-zsákmány modellek. Kétdimenziós Lotka-Volterra kompetitív, kooperatív modellek. A versengő kizárás elve.
3. Kétdimenziós Kolmogorov ragadozó-zsákmány modellek. A Rosenzweig-MacArthur grafikus kritérium.
4. n-dimenziós Lotka-Volterra és Kolmogorov modellek, osztályozás, konzervatív és disszipatív rendszerek.
5. A Rosenzweig-MacArthus kritérium általánosítása, 1 ragazozó (zsákmány) és 2 zsákmány (ragadozó) esetén. Az 1 ragazozó (zsákmány) és n zsákmány (ragadozó) eset. Előjelstabilitás. Az Alleé-effektus zónájának jelentése magasabb dimenzióban.
6. Az r-stratéga és a K-stratéga versenye, Zipzár bifurkáció, bőség paradoxona. Késleltetés.
7. Térben elhelyezkedő populációk, reakció-diffúzió egyenletek.
8. Turing bifurkáció, mintázatképződés, inhomogén elhelyezkedés térben. Keresztdiffúzió.
9. Járványterjedés. SIR modellek.
10. Nemibetegségek terjedése, STD. SIS modellek.
11. Párképződési modellek.
12. Járvány terjedése térben, haladó hullámok.
13. Számítógépes szimulációk. Összefoglalás.

1. Population dynamics. Introduction: Malthus-, Verhulst-type continuous models. Discrete time models, discrete generations. Age structure, Leslie matrix.
2. Two dimensional continuous  Lotka-Volterra predator-prey models. Two dimensional  competitive, cooperative Lotka-Volterra models. Competitive exclusion principle.
3. Two dimensional Kolmogorov predator-prey models. Rosenzweig-MacArthur graphical criterion.
4. n-dimensional Lotka-Volterra and Kolmogorov models, discretization.
5. Genaralization of the Rosenzweig-MacArthur graphical criterion for higher dimensions. Signstability. Alleé-effect zone in higher dimensions.
6. Competition of  r-strategist and  K-strategist, Zip bifurcation, paradox of enrichment. Delay.
7. Spatial distributions, reaction-diffusion equations.
8. Turing bifurcation, patternformation, spatial inhomogenity. Cross-diffusion.
9. Sread of diseases. SIR models.
10. Sexually transmitted diseases  (STD). SIS models.
11. Pair formation.
12. The spread of epidemics in space, traveling waves.
13. Simulations.

Követelmények szorgalmi időszakban: 
Részvétel az órákon, félév végi szóbeli beszámoló
Pótlási lehetőségek: 
TVSZ szerint
Konzultációs lehetőségek: 
Az oktatóval előre egyeztetett időpontban
Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom: 
M. Farkas: Dynamical models in Biology, Academic Press, 2001.
A tárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva)
Kontakt óra: 
28
Félévközi felkészülés órákra: 
28
Felkészülés zárthelyire: 
0
Zárthelyik megírása: 
0
Házi feladat elkészítése: 
0
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló): 
28
Egyéb elfoglaltság: 
6
Vizsgafelkészülés: 
0
Összesen: 
90
Ellenőrző adat: 
90
A tárgy tematikáját kidolgozta
Név: 
Dr. Kiss Krisztina
Beosztás: 
egyetemi docens
Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.): 
Analízis és Operációkutatás Tanszék
A tanszékvezető neve: 
Dr. Andai Attila