海洋藻类凝聚分形生长的定区域控制

项目名称： 海洋藻类凝聚分形生长的定区域控制

项目编号： No.61273088

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 刘树堂

作者单位： 山东大学

项目金额： 83万元

中文摘要： 我们在非线性动力系统的研究中欣慰的发现，海洋藻类在一定时期内的凝聚生长是一种典型的二维非线性动力行为，并且其扩散与凝聚过程也是非线性复动力系统的分形结构，而这种分形现象，如同混沌，分岔等非线性动力系统的特征一样，同样是非线性系统的经典内容，因此海藻的凝聚，骤起是似于混沌中的蝴蝶效应的具体反映。 在该项目中，充分利用了二维非线性扩散分布参数方程，建立海藻的非线性动力系统；解决海藻扩散与凝聚的动力特征和定性理论，给出控制海藻扩散凝聚的数量规律，建立定区域制约海藻扩散与凝聚的控制方法，从而为科学合理，能控的制定确实可行，可操作的工程上的具体措施创建可靠地理论依据，使得具有非线性蝴蝶效应生长的海藻得到有效控制。 另外，该项目也从非线性理论的角度为解决近海领域，海藻生长演变及其对生态安全影响，和为近海生态环境的预测，改善提供科学的依据；为有效预测和控制海洋生态环境建立坚实的理论基础。

中文关键词： 藻类；扩散；控制；分形；区域

英文摘要： According to our study about nonlinear dynamical system, we find that the aggregation growth of algae in finite time is a classical two-dimension nonlinear dynamical behavior. Moreover, the diffusion and aggregation process of algae reflect fractal behavior like chaos and bifurcation which are classical in nonlinear dynamical system. So, the aggregation of algae is the same with the butterfly effect of chaos. In this project, we present the nonlinear dynamical system of algae using two-dimension nonlinear diffusion distributed equation. The dynamical characteristic and qualitative theory of algae for diffusion and aggregation are solved.In addition, we obtain the quantitative discipline for controlling the diffusion and aggregation of algae and establish the control method of directed growth for diffusion and aggregation of algae. Based on these methods, we can set up theoretical basis for controlling the real growth of algae effectively in engineer. Besides, this project provides basis for solving the effect of algae growth on ecological safety and for prognosising and improving the offshore ecological environment, which is the firm foundation for prognosiing and controlling the marine ecological environment.

英文关键词： Algae；Giffusion；Control；Fractal；Regional