Modelo de Lotka-Volterra

Sobre o projeto

O objetivo deste projeto é apresentar uma implementação para o modelo de Lotka-Volterra, mostrando a relação entre tubarões e peixes. Este projeto segue o exemplo do Scipy-Cookbook.

Sobre o modelo

Segundo Wikipedia, o matemático Vito Volterra (1860-1940) desenvolveu em 1925 o modelo de equação ao tomar conhecimento do trabalho do zoologista Umberto d’Ancona, que analisou o crescimento da população de tubarões e o decrescimento de populações dos demais peixes em um mar da Itália. O biofísico Alfred J. Lotka (1880-1949), no mesmo ano estudou a interação predador-caça e publicou um livro chamado Elements of Physical Biology, apresentando a mesma modelagem. Por conta da coincidência nas pesquisas, o nome do modelo passou a ser reconhecimento como Lotka-Volterra. O objetivo deste modelo é compreender a relação entre presa e predador. Ainda segundo o Wikipedia, a equação Lotka-Volterra é formada por um par de equações diferenciais, não lineares e de primeira ordem.

Sobre o problema

Considerando uma população de peixes, formada por 15 indivíduos, e uma de tubarões, composta por 15 indivíduos, vivendo em um mesmo ambiente, cuja taxa de crescimento dos peixes é de 120% e a dos tubarões, quando existe presas, é de 15%. A taxa de mortalidade para as espécies é de 30%. A análise deverá ocorrer do tempo (t) do 0 até 100.

Setup inicial

python3 -m venv .venv
source .venv/bin/activate
pip install -r requirements.txt

Execução do projeto

python main.py

Resultados

Ao final da execução, deve ser exibido no console a população de peixes e tubarões no tempo (t=100) e deve ser criado um arquivo chamado peixes_e_tubaroes_1.png, que irá mostrar a evolução das espécies.