cvičení pondělí 17:20 -- K12
přednáška úterý 9:00 -- K9
 
    
Def. ODR 1. řádu; pojem řešení.
Def. rce se separovanými proměnnými
Věta* [O řešení rce se separovanými proměnnými.]

Příklady: 	
			x'=√x/√t 
			x'=3x²t²
			x'=exp(-x-t)
			x'=...

Def. lineární ODR 1. řádu
Věta* [O řešení lin. ODR 1. řádu]

Příklad:	t³x'-tx=1
Opak. 1VoS, per-partes
======================================================== C1 - 19.2.2018

Kvalitativní analýza I -- rovnice x'=f(x,t)

		demo:		x'=r(1-x/K)x	... logistický problém
					x'=√(t-x^2)

		sami:		ú19) x'=x/t+t^2  ... později demo
					ú22) x'=t+x-tx
		d.cv.		ú18) x'=t(x+1)
					ú20) x'=2tx-2	

======================================================== C2 - 9.3.2018


					... limity a blow-up
					... sudost; symetrie obecně

Kvalitativní analýza II -- autonomní systémy 2x2

			1. integrál: výpočet podělením
							spec. x'' + f(x) = 0

			demo: x'' + 2x^3 = 0
			paradox vztahu periody vs. rychlost



======================================================== C3 - 26.3.2018
2.4. -- velikonoční pondělí -- výuka odpadá
======================================================== 

téma: stručný úvod do základní teorie ODR

Lemma (o integrální formulaci)
Věta (Peano + Picard) ... bez důkazu

Opakování: normovaný prostor, úplný prostor, cauchyovská posloupnost
Příklady: R^n, L^p(Omega), C(I;R)

Věta (Banachova o kontrakci) ... náznak důkazu

Důkaz Picardovy věty převedením na Banachovu větu

---------------------

Ad d.ú.2	model SLIAR
				... důkaz kladnosti složek

======================================================== C5 - 9.4.2018

Gronwallovo lemma (s důkazem).
Aplikace: spojitá závislost na počáteční podmínce (s důkazem)

Poznámky: maximální řešení, existence, charakterizace (b.d.)
			lokální lipschitzovskost: plyne z C^1

Různé typy ODR: 1 rovnice, systém, rovnice n-tého řádu
				d'Alembertova transformace
				-- příslušné počáteční podmínky

Téma: lineární rovnice s konstantními koeficienty
		a) systémy
		b) rovnice n-tého řádu

Ad a)	exponenciála matice: definice, vlastnosti - vztah k ODR
		Příklad 4:  řešení pomocí vlastních čísel a vlastních vektorů


======================================================== C6 - 16.4.2018

Pozn.:	komplexní vlastní čísla: rozklad na reálnou a imaginární část

Ad b)	charakteristický polynom, fundamentální systém, obecné řešení
Pozn.:  vylučovací metoda: převod systému n rovnic na rovnici n-tého řádu
Nehomogenní úloha -- metoda variace konstant (abstraktně pro exp. matice)


======================================================== C7 - 23.4.2018


Téma: stabilita stacionárních bodů

Definice: stabilita, nestabilita, asymptotická stabilita
Věta (o linearizované stabilitě a nestabilitě)
Příklad

Definice: Ljapunovská funkce, striktní ljapunovská funkce
Věta (Ljapunovova 2. věta) -- bez důkazu
Aplikace: oscilátor s tlumením 

======================================================== C8 - 7.5.2018

Dokončení příklady na oscilátor
Příklady na jednoduché ljapunovské funkce
Příklad, kde linearizace destabilizuje úlohu


======================================================== C9 - 14.5.2018



======================================================== C10 - 21.5.2018
     
 
    
Základní růstový (exponenciální) model / model hynutí.
Lemma 1. Výpočet střední doby života
Logistický (Verhulstův) model.
	-- náčrt řešení, konvexita, stabilita K
Lotka-Volterrův model typu dravec-kořist.
	-- náčrt řešení, 1. integrál, ex.per. řešení
Pojem (heuristický): strukturální stabilita (robustnost)

Holling-Tannerův model:
	-- vysvětlení významu členů
	-- stacionární bod, lokální dynamika
	Věta 1: globální existence kladných, omezených řešení

==================================================== P1 - 18.2.2020


Opakování: prezentace ,,Elementární modely``
		Volterrův princip: formulace, ověření pro L.V a H.T.

Pozn.: Holling-Tanner: ekvilibrium ne-sedlo, Poincaré-Bendixson
						(d.ú. a ODR3)

Gauseho-model dravec-kořist se skrýší -> ODR s nespojitou P.S.
		-- mechanický model: Coulombovo tření
		-- geometrické řešení: tečná dynamika dle Filippova

		-- elementární kval. analýza v 1. kvadrantu,
				vč. určení tečné dynamiky



==================================================== P2 - 25.2.2020


Dynamika Gauseho modelu: možné globální scénáře
		(existence lokálně asymptoticky stabilního
			periodického řešení resp. stac. bodu)

Gauseho model: reformulace jako diferenciální inkluze,
				pojem: monotónní graf

Věta 3: existence a jednoznačnost řešení Gauseho modelu


KAPITOLA 2: Epidemiologické modely

Základní SIR model: 	význam konstant
						1. integrály
						náčrt dynamiky


==================================================== P3 - 3.3.2020


SIR model: význam konstanty \beta
			-- final size relation
			-- základní reprodukční číslo

Model SLIAR: formulace, nastavení konstant
			-- reálná data vs. model (P. Bešcec)

Model SIRd -- zahrnutí (jednoduchých) demografických efektů
			-- základní analytické vlastnosti
			-- dichotomie dle R₀ > 1 resp. < 1
			-- numerický experiment odhaluje tři různé fáze:
					1. počáteční epidemie
					2. pozvolný opětovný nárůst S při malém I
					3. pomalé oscilace kolem endemického ekvilibria


==================================================== P4 - 9.3.2020

Pozn.:	od 10.3. uzavření škol -- COVID-19





Poznámka: nepřeberné možnosti dalších zobecnění modelu SIR
			-- přidání dalších tříd: SLIAR, SEIR, ...
			-- přidání efektů zpoždění: dif. rovnice se zpožděním
			-- vliv náhody: stochastické rovnice
			-- jemnější popis populace:
					rozložení v prostoru, věková struktura, ...

Téma: cestující vlny v rovnicích reakce-difuze
			-- idea: hledáme řešení ve tvaru n(t,x) = U(x-ct)
					kde c=rychlost vlny je parametrem modelu


---------------------------------------------------- P5 - 21.3.2018
			dne 29.3. přednáška zrušena
---------------------------------------------------- 

Jednoduché příklady: vedení tepla a vlnová rovnice

teoretická odbočka: Věta 4 (o stabilní/nestabilní varietě)
důkaz ve speciálním případě: sedlový bod v R^2

Aplikace: Fisherova rovnice -- cestující vlna jako
heteroklinický orbit z (1,0) do (0,0)


---------------------------------------------------- P6 - 4.4.2018

Poznámka: kde se bere člen "n_xx" ... ?
	1) lineární difuze: Fickův zákon
	2) nelokální působení: konvoluce + rozumná aproximace

Model SIRx	-- SIR s prostorovou proměnnou a přenosem infekce na dálku
	... opět existuje právě jedna ,,epidemie ve tvaru cestující vlny``,
		za určitých rozumných předpokladů na konstanty & data

Téma: teorie her a replikátorová rovnice

Definice: hra (dvou hráčů), strategie a výplatní funkce
			smíšené strategie, zobecněná výplatní funkce
Terminologie: (dvou)maticová hra, symetrická hra,
				dvojitě symetrická hra, hra s nulových součtem

Definice:	nejlepší odpověď; Nashovo ekvilibrium 

---------------------------------------------------- P7 - 11.4.2018

Lemma 3:	nejlepší odpověď jako kombinace čistých nejlepších
Věta 5:		existence Nashova ekvilibria

Hry s nulovým součtem:	hodnota strategie, hodnota hry, optimální strategie
Věta 6 (minimaxová věta)

Přechod k populačně-dynamickým otázkám: nadále jen symetrické hry,
smíšená strategie coby populace; nejlepší odpověď a Nashovo ekvilibrium
-- speciální (symetrický) případ těchto pojmů/výsledků

Populační dynamika: rozumné předpoklady a replikátorová rovnice
coby jejich nejjednodušší speciální případ

Definice: evolučně stabilní strategie

---------------------------------------------------- P7 - 18.4.2018

Věta 7: existence a jednoznačnost pro RD; invariance nosiče
Věta 8: vztah NE a stacionárních bodů RD

Příklady: 	1) jestřábi a hrdličky (HD-hra)
			2) kámen-nůžky-papír	(RSP-hra)

Připomenutí:	ESS

Lemma 4: vztah ESS a NE

Věta 9: ESS je asymptoticky stabilní stac. bod pro RD

Věta 10: základní věta přírodního výběru
Pozn.: předpoklad symetrie v předchozí větě nelze vynechat (viz HD)	

---------------------------------------------------- P8 - 25.4.2018

Dluh z minula: důkaz Věty 9
Příklad: asymptoticky stabilní NE, které není ESS
Poznámka: normalizace hry

Odvození RD z elementárního růstového modelu, varianta s mutacemi

---------------------------------------------------- P9 - 2.5.2018
	dne 9.5. přednáška zrušena pro malou návštěvu
	dne 16.5. odpadá kvůli rektorskému dni
---------------------------------------------------- P10 - 23.5.2018

Příklad: PD (vězňovo dilema, opakování, mutace)
		-- regulární vs. singulární perturbace

teoretické intermezzo: Lemma 5 a Věta 11 (bez důkazu)
		(adj matice a neexistence per. orbitů)


Příklad: HDBR (jestřábi-hrdličky-křikloun-odvetník)


---------------------------------------------------- P9 - 2.5.2018