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Numerical solution of a spatio-temporal predator-prey model with infected prey
Indexado
WoS WOS:000465398400021
Scopus SCOPUS_ID:85058820209
DOI 10.3934/MBE.2019021
Año 2019
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



A spatio-temporal eco-epidemiological model is formulated by combining an available non-spatial model for predator-prey dynamics with infected prey [D. Greenhalgh and M. Haque, Math. Meth. Appl. Sci., 30 (2007), 911-929] with a spatio-temporal susceptible-infective (SI)-type epidemic model of pattern formation due to diffusion [G.-Q. Sun, Nonlinear Dynamics, 69 (2012), 1097-1104]. It is assumed that predators exclusively eat infected prey, in agreement with the hypothesis that the infection weakens the prey, making it available for predation otherwise we assume that the predator has essentially no access to healthy prey of the same species. Furthermore, the movement of predators is described by a non-local convolution of the density of infected prey as proposed in [R.M. Colombo and E. Rossi, Commun. Math. Sci., 13 (2015), 369-400]. The resulting convection-diffusion-reaction system of three partial differential equations for the densities of susceptible and infected prey and predators is solved by an efficient method that combines weighted essentially non-oscillatory (WENO) reconstructions and an implicit-explicit Runge-Kutta (IMEX-RK) method for time stepping. Numerical examples illustrate the formation of spatial patterns involving all three species.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Mathematical & Computational Biology
Scopus
Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



Muestra la distribución de colaboración, tanto nacional como extranjera, generada en esta publicación.


Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Burger, R. Hombre Universidad de Concepción - Chile
2 Chowell, Gerardo Hombre Georgia State Univ - Estados Unidos
Arizona State Univ - Estados Unidos
NIH - Estados Unidos
Georgia State University - Estados Unidos
Arizona State University - Estados Unidos
National Institutes of Health, Bethesda - Estados Unidos
National Institutes of Health (NIH) - Estados Unidos
3 Gavilan, Elvis Hombre Universidad de Concepción - Chile
4 Mulet, Pep - Univ Valencia - España
University of Valencia - España
Universitat de València - España
5 VILLADA-OSORIO, LUIS MIGUEL Hombre Universidad de Concepción - Chile
Universidad del Bío Bío - Chile

Muestra la afiliación y género (detectado) para los co-autores de la publicación.

Financiamiento



Fuente
Universidad de Concepción
FONDECYT
Universidad de Chile
National Science Foundation
Ministerio de Economía y Competitividad
CONICYT (Chile)
Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica
NSF
Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica
Fondo Nacional de Desarrollo Científico, Tecnológico y de Innovación Tecnológica
Ministerio de Economía y Competitividad
Fondo Nacional de Desarrollo Científico, Tecnológico y de Innovación Tecnológica
CONICYT Scholarship
Universidad de Concepción
Spanish MINECO project
Conicyt (Chile), project PAI-MEC
Centro de Investigacion en Ingenieria Matematica (CI2MA), Universidad de Concepcion
Centro de Investigación en Ingeniería Matemática
NSF-IIS RAPID
INRIA Associated Team "Efficient numerical schemes for non-local transport phenomena (NOLOCO; 2018-2020)"
BASAL project CMM, Universidad de Chile
Centro CRHIAM Proyecto
Centro de Investigación en Computación
Institut national de recherche en informatique et en automatique (INRIA)
NSF-IIS

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
RB is supported by Fondecyt project 1170473; and Centro CRHIAM Proyecto Conicyt/Fondap/15130015. PM is supported by Spanish MINECO project MTM2017-83942-P and Conicyt (Chile), project PAI-MEC, folio 80150006. LMV is supported by Fondecyt project 1181511. RB and LMV are also supported by BASAL project CMM, Universidad de Chile and Centro de Investigacion en Ingenieria Matematica (CI2MA), Universidad de Concepcion and the INRIA Associated Team "Efficient numerical schemes for non-local transport phenomena (NOLOCO; 2018-2020)". EG is supported by CONICYT scholarship. GC acknowledges financial support from grants NSF-IIS RAPID award #1518939, NSF grant 1318788 III: Small: Data Management for Real-Time Data Driven Epidemic simulation, and Conicyt (Chile), project MEC80170119.
RB is supported by Fondecyt project 1170473; and Centro CRHIAM Proyecto Coni-cyt/Fondap/15130015. PM is supported by Spanish MINECO project MTM2017-83942-P and Conicyt (Chile), project PAI-MEC, folio 80150006. LMV is supported by Fondecyt project 1181511. RB and LMV are also supported by BASAL project CMM, Universidad de Chile and Centro de Investigación en Ingeniería Matemática (CI2MA), Universidad de Concepción and the INRIA Associated Team “Efficient numerical schemes for non-local transport phenomena (NOLOCO; 2018–2020)”. EG is supported by CONICYT scholarship. GC acknowledges financial support from grants NSF-IIS RAPID award #1518939, NSF grant 1318788 III: Small: Data Management for Real-Time Data Driven Epidemic simulation, and Conicyt (Chile), project MEC80170119.

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