Mathematical Models in Population Biology and Epidemiology

Mathematical Models in Population Biology and Epidemiology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Springer Verlag
作者:Brauer, Fred/ Castillo-Chavez, Carlos
出品人:
页数:471
译者:
出版时间:2001-3
价格:$ 101.64
装帧:HRD
isbn号码:9780387989020
丛书系列:
图书标签:
  • Mathematics
  • 生物
  • 数学
  • Modeling
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  • Epidemiology
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  • 数学模型
  • 种群生物学
  • 流行病学
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  • 传染病模型
  • 微分方程
  • 生态学
  • 数学建模
  • 公共卫生
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具体描述

The goal of this book is to search for a balance between simple and analyzable models and unsolvable models which are capable of addressing important questions on population biology. Part I focusses on single species simple models including those which have been used to predict the growth of human and animal population in the past. Single population models are, in some sense, the building blocks of more realistic models -- the subject of Part II. Their role is fundamental to the study of ecological and demographic processes including the role of population structure and spatial heterogeneity -- the subject of Part III. This book, which will include both examples and exercises, is of use to practitioners, graduate students, and scientists working in the field.

穿越生命之网:探索种群动态与传染病传播的数学奥秘 生命,以其纷繁复杂的形式,在地球上织就了一张错综复杂的网。从微小的细菌群体到庞大的人类社会,所有生物种群都遵循着特定的动态规律,而疾病的蔓延更是深刻地影响着这些群体的命运。理解这些规律,不仅是科学探索的乐趣,更是应对日益严峻的公共卫生挑战、保护地球生态平衡的关键。 本书将带领读者深入探索种群生物学和流行病学的世界,重点聚焦于那些能够揭示生命系统运作机制的数学模型。我们并非要探讨生物的形态、生理或是具体的疾病病原体,而是要揭示隐藏在这些生命现象背后的抽象数学框架。通过构建和分析数学模型,我们可以量化种群的增长、衰退、迁移、竞争以及不同物种间的相互作用,并预测传染病在人群中的传播模式、控制策略的有效性,甚至评估环境变化对种群结构的影响。 种群动态的数学之舞: 在种群生物学的部分,我们将从最基础的 指数增长模型 入手,理解在理想条件下,一个种群是如何不受限制地扩张的。但现实世界并非如此简单,环境资源有限,逻辑斯蒂增长模型 便是对这种限制的首次尝试,它引入了“环境承载力”的概念,描绘了种群数量趋于稳定的过程。 然而,种群并非孤立存在。捕食-被捕食模型,如经典的Lotka-Volterra方程,生动地展示了捕食者与猎物之间此消彼长的动态平衡,揭示了生物多样性维持的潜在机制。我们还将探讨竞争模型,分析不同物种为了争夺有限资源而产生的相互作用,以及这些竞争如何塑造物种的分布和演化。 迁移是影响种群分布的关键因素,我们将引入扩散模型,描述种群在空间中的传播过程,这对于理解入侵物种的扩散、基因流动的模式至关重要。此外,年龄结构和性别比例也是影响种群增长的重要因素,矩阵模型和偏微分方程将被用于构建更精细的种群动态模型,捕捉这些结构性特征对整体种群行为的影响。 传染病的数学罗盘: 在流行病学领域,数学模型更是不可或缺的工具。我们将从最简单的SIR(易感-感染-康复)模型开始,理解疾病如何在人群中从易感者传播到感染者,再到康复者。这个看似简单的模型,却能解释传染病流行的基本动力学,并帮助我们估算关键的流行病学参数,如基本再生数(R0)。 在此基础上,我们将进一步扩展模型,引入SIS(易感-感染-易感)模型,适用于那些感染后会再次易感的疾病,以及SEIR(易感-潜伏-感染-康复)模型,将潜伏期纳入考虑,更准确地描述疾病的传播过程。我们将探讨空间异质性和网络结构如何影响疾病的传播,例如,构建基于网络的传染病模型,揭示社交网络结构对疫情爆发的影响。 干预与预测的数学利器: 模型不仅用于描述,更用于预测和指导干预。我们将学习如何利用这些模型来评估疫苗接种策略的有效性,预测封锁措施对疫情曲线的影响,以及药物干预在控制疾病传播中的作用。敏感性分析将帮助我们理解模型中不同参数的微小变化如何导致预测结果的巨大差异,从而识别出最关键的控制因素。 本书将重点关注如何构建具有实际意义的数学模型,理解模型背后的逻辑和假设,并如何将模型输出的结果转化为可操作的生物学和流行病学见解。我们不会回避模型中的数学挑战,但将以清晰、直观的方式进行阐述,旨在让读者掌握一种强大的分析工具,以更深刻、更全面的视角去审视生命世界的动态变化,以及人类社会面对传染病时的脆弱与韧性。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我对于《Mathematical Models in Population Biology and Epidemiology》这本书的期待,很大程度上源于我对科学研究方法论的追求。我坚信,量化分析是现代科学研究的基石,尤其是在生物学和医学领域,仅仅停留在定性描述已经远远不够。数学模型提供了一种严谨的工具,可以让我们将复杂的生物过程转化为可操作的方程,通过求解这些方程,我们可以获得对系统行为的深刻洞察。我希望这本书能够教授我如何识别实际问题中的关键变量,如何将这些变量转化为数学语言,并最终构建出能够反映真实世界规律的数学模型。我期待书中会包含关于模型验证、参数估计、敏感性分析等方面的详细介绍,这些都是将理论模型转化为实际应用的关键步骤。例如,在流行病学领域,我希望能学会如何利用历史疫情数据来校准模型参数,如何通过模型模拟来预测不同疫苗接种策略对疫情走势的影响。这本书的书名本身就包含着“模型”二字,这预示着它将是一本侧重于方法论和技术实践的书籍,而这正是我所渴求的。

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在我接触到《Mathematical Models in Population Biology and Epidemiology》这本书之前,我曾尝试阅读一些相关的学术论文,但往往因为缺乏系统的数学理论基础而感到力不从心。我希望这本书能够弥补我在这方面的不足。我期待书中能够详细讲解如何在不同的情境下选择和构建最适合的数学模型。例如,当面对一个新发现的物种,我希望能学到如何根据其生活史特征来选择合适的种群增长模型;当面对一种新型传染病,我希望能学到如何根据其传播方式和潜伏期来构建准确的流行病学模型。这本书的书名本身就包含了“模型”二字,这表明它将是一本侧重于方法论和实践的书籍,而非仅仅是概念的堆砌。我期待书中能够提供丰富的案例研究,让我能够将所学的理论知识应用于解决真实的生物学和流行病学问题。

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当我看到《Mathematical Models in Population Biology and Epidemiology》这本书时,我立刻想到了我在学习过程中遇到的一个难题:如何将那些抽象的生物学概念和统计数据转化为可理解、可预测的数学框架。许多生物学家和流行病学家都面临着类似的问题,他们拥有丰富的专业知识,但可能缺乏将这些知识转化为数学语言的技能。我希望这本书能够成为一座连接生物学直觉和数学逻辑的桥梁。我设想书中会用清晰的语言解释复杂的数学概念,并辅以大量的图示和例子,帮助读者理解这些概念在种群生物学和流行病学中的具体应用。例如,在讨论种群竞争模型时,我希望书中能够详细解释Lotka-Volterra竞争方程的推导过程,以及它如何揭示不同物种之间可能存在的竞争排斥或共存现象。同样,在流行病学部分,我期待书中能够深入探讨如何利用泊松过程或负二项分布来模拟疾病的随机发生,以及如何利用马尔可夫链来描述个体在不同疾病状态之间的转移。这本书的价值在于它能够赋予读者解决实际问题的能力,而不仅仅是理论知识的堆砌。

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在我浏览书架寻找相关书籍时,《Mathematical Models in Population Biology and Epidemiology》这本书的书名立刻吸引了我的注意。我一直对如何用数学语言来描述和理解自然界的复杂性抱有浓厚的兴趣。种群生物学和流行病学是两个充满活力的领域,它们都依赖于严谨的数学分析来揭示背后的规律。《Mathematical Models in Population Biology and Epidemiology》的出现,预示着它将带领我深入探索这些规律的数学本质。我期待书中会涉及对各种关键参数的敏感性分析,从而理解哪些因素对种群的增长或疾病的传播起着决定性的作用。例如,我希望能够学习到如何通过改变出生率、死亡率、感染率或治愈率等参数,来观察模型预测结果的变化,并从中获得指导性的结论。这本书的书名本身就包含着强大的信息量,它指向了一个充满挑战但也极具吸引力的学术领域。我迫不及待地想要开始我的阅读之旅,去揭开这些数学模型的神秘面纱。

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这本书吸引我的地方在于它将两个看似独立却又紧密相连的学科——种群生物学和流行病学——巧妙地融合在一起。我一直认为,对种群动态的理解是理解疾病传播的基础。毕竟,疾病是在人群(种群)中传播的。如果无法准确地描述一个种群的规模、结构和增长趋势,那么任何关于疾病传播的预测都将是空中楼阁。《Mathematical Models in Population Biology and Epidemiology》的出现,似乎填补了我在这一领域的知识空白。我设想书中会首先从种群生物学的基本概念入手,解释如何利用数学方程来描述出生率、死亡率、迁入迁出等关键因素对种群数量的影响。然后,它会将这些概念巧妙地过渡到流行病学,展示如何在种群模型的基础上,引入感染、易感、康复等状态,从而构建出能够模拟疾病传播过程的数学模型。这种由浅入深、由表及里的讲解方式,是我在其他书籍中很少看到的。我期待这本书能够提供一套完整的理论框架,让我能够从一个更宏观、更系统化的角度来认识生命现象和疾病的本质。

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我一直对生命科学领域中数学的应用深感兴趣,尤其是在种群生物学和流行病学这两个分支。当我在书店里偶然看到《Mathematical Models in Population Biology and Epidemiology》这本书时,立刻就被它深邃而专业的书名所吸引。我记得当时我正在寻找一本能够为我提供扎实理论基础和前沿研究视角的书籍,而这本书似乎完美契合了我的需求。翻开书的扉页,扑面而来的是一种严谨的学术氛围,纸张的质感也相当不错,让人有沉浸其中的感觉。我尤其欣赏的是作者在开篇就强调了数学建模在理解生物过程中的核心作用,这正是促使我购买这本书的最主要原因。我想要通过数学模型来量化和预测人口动态的变化,比如物种的增长、衰退,以及不同种群之间的相互作用,更希望能够理解疾病在人群中的传播机制,以及如何通过数学模型来指导公共卫生决策。这本书的书名本身就蕴含着一种探索生命奥秘的科学精神,让我对即将展开的阅读旅程充满了期待。我设想书中会包含大量的公式、图表和案例分析,这些都是我学习过程中不可或缺的工具。我期待这本书能够带领我穿越复杂的生物和流行病学现象,抵达数学建模的精妙世界。

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这本书的出版,在我看来,填补了一个重要的学术空白。虽然我能够找到许多关于种群生物学的专著,以及专门讨论传染病动力学的书籍,但将两者整合在一起,并以数学模型为核心进行阐述的书籍却并不多见。《Mathematical Models in Population Biology and Epidemiology》的出现,无疑为我提供了一个绝佳的学习机会。我希望这本书能够让我深入理解,种群的结构(年龄、性别、空间分布等)如何影响其增长模式,以及这些种群特征又如何反过来影响疾病在其中的传播。例如,我希望书中会探讨具有年龄结构的种群模型,以及这种结构如何影响传染病的流行曲线。我也期待书中能够涉及空间异质性对种群动态和疾病传播的影响,比如在不同地理区域内,种群密度和疾病传播率的差异。这本书的综合性,让我有信心能够构建出更贴近现实的数学模型,从而更准确地预测未来的发展趋势。

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这本书的封面设计简洁而富有科技感,这让我对它所包含的内容充满了好奇。我一直认为,数学模型是理解生命现象的强大工具,尤其是在种群生物学和流行病学这两个领域,它们扮演着至关重要的角色。《Mathematical Models in Population Biology and Epidemiology》这本书的书名,精准地概括了它所要探讨的主题,并且透露出一种深入研究的潜力。我期待这本书能够为我提供清晰的理论框架和扎实的数学基础,让我能够独立地构建和分析各种类型的模型。例如,我希望书中能够详细介绍如何运用微分方程来描述连续时间内的种群动态变化,以及如何利用差分方程来模拟离散时间内的过程。同时,我也期待书中会涉及到随机过程在生物学和流行病学中的应用,比如如何用随机微分方程来模拟具有随机扰动的种群模型,或者如何用随机游走模型来模拟病毒的变异和传播。这本书的深度和广度,是我在其他同类书籍中很难找到的。

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我对这本书的初印象是它所呈现出的那种一丝不苟的学术严谨性。在阅读这本书之前,我曾涉猎过一些关于数学在生物学中应用的入门级读物,但它们往往过于浅显,未能深入探讨模型构建的精髓和模型分析的复杂性。而《Mathematical Models in Population Biology and Epidemiology》则截然不同,它给我一种“硬核”的感觉,仿佛是一扇通往更深层次科学理解的大门。我猜想书中会详细阐述各种经典的种群增长模型,比如指数增长模型、逻辑斯蒂增长模型,以及更复杂的具有环境容量限制的模型。同时,我也预见到在流行病学部分,会有关于SIR模型、SEIR模型等基础传染病模型的详尽讲解,以及如何将这些模型应用于实际的疾病传播场景,比如预测疫情的爆发规模、传播速度,以及评估干预措施的有效性。这本书的标题本身就暗示了一种深度和广度,它不仅仅是关于数学,更是关于如何运用数学来理解和解决生物学和流行病学中的重大问题。我期待在阅读过程中,能够不断地挑战自己的思维极限,学习如何构建、分析和解释这些复杂的数学模型。

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《Mathematical Models in Population Biology and Epidemiology》这本书的出现,对我来说,就像是为我打开了一扇新的学习大门。我一直对生命科学领域充满了热爱,但如何用数学的语言来描述和分析这些复杂的生命现象,一直是我探索的重点。《Mathematical Models in Population Biology and Epidemiology》的书名,恰好点出了这个关键的切入点。我期待这本书能够引导我深入了解种群的演化、竞争、共生以及它们如何受到环境因素的影响。同时,我也热切希望能够通过本书掌握如何理解和预测疾病在不同人群中的传播规律,并能学会如何通过数学模型来评估各种干预措施的有效性。我希望书中能有关于参数的解释,例如“R0”值在流行病学中的意义,以及如何通过模型来计算它。总而言之,我期望这本书能够成为我深入理解这两个迷人领域的基石,提供一套系统而强大的分析工具。

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前几天给这次肺炎数据调参的时候, EI的传递系数怎么都调不对。原来是地方政府隐瞒不报,坑爹啊... SEIR模型还是很有意思的,能用来玩很多东西。这种compartmental modeling的思路扩展一下,用处很广泛。 这本书偏数学原理。

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