Delay differential equations: theory and applications

Marek Bodnar; Monika Joanna Piotrowska

ArticleOriginal scientific text

Title

Delay differential equations: theory and applications

Authors ,

Abstract

POL

ENG

Równania różniczkowe z opóźnionym argumentem pojawiają się w modelach matematycznych dotyczących zagadnień biologicznych, biochemicznych czy medycznych. Chociaż sama struktura równań jest podobna do równań różniczkowych zwyczajnych, to jednak istnieje zasadnicza różnica: równanie czy układ równań z opóźnieniem jest problemem nieskończeniewymiarowym z odpowiadającą mu przestrzenią fazową będącą przestrzenią funkcyjną — zwykle rozważamy przestrzeń funkcji ciągłych. W tej pracy przestawiamy podstawową teorię dotyczącą tej klasy równań, jak również kilka przykładów zastosowań równań z opóźnieniem do opisu zagadnień biologicznych, medycznych i biochemicznych.Słowa kluczowe: równania różniczkowe z opóźnieniem, jednoznaczność rozwiązań, stabilność stanu stacjonarnego, bifurkacja Hopfa, modele matematyczne

Delay differential equations are used in mathematical models of biological, biochemical or medical phenomenons. Although the structure of these equations is similar to ordinary differential equations, the crucial difference is that a delay differential equation (or a system of equations) is an infinite dimensional problem and the corresponding phase space is a functional space — usually the space of continuous functions is considered.In this paper we present the basic theory of delay differential equations as well as some example of applications to models of biological, medical and biochemical systems.

Keywords

ENG

delay differential equations, uniqueness of solutions, stability of s steady state, Hopf bifurcation, mathematical models