A curva loxística e a ecuación de Verhulst

Submitted by admin on Tue, 09/27/2022 - 10:20

Traducimos da wikipedia inglesa

Función loxística Función loxística estándar onde L = 1 , k = 1 , x0 = 0 Función loxística

 Unha función loxística ou curva loxística é unha curva común en forma de S (curva sigmoide) coa ecuación f ( x ) = L /( e ^- k (x - x0 )) , onde x0 é o valor x  do punto medio do sigmoide; L, o valor máximo da curva;  k, a taxa de crecemento loxístico ou inclinación da curva. Para valores de x   no dominio dos números reais desde − ∞  ata + ∞,  dando lugar á curva S antes mostrada  coa gráfica de f  aproximándose a  L cando x se aproxime a + ∞  e aproximándose a cero cando  x achégase a − ∞ . A función loxística atopa aplicacións nunha variedade de campos, incluíndo a bioloxía (especialmente a ecoloxía), a biomatemática, a química, a demografía, a economía, a xeociencia, a psicoloxía matemática, a probabilidade, a socioloxía, a ciencia política, a lingüística, a estatística e as redes neuronais artificiais. Unha xeneralización da función loxística é a función hiperbolástica do tipo I.

A función loxística foi introducida nunha serie de tres artigos de Pierre François Verhulst entre 1838 e 1847, quen a ideou como modelo de crecemento da poboación axustando o modelo de crecemento exponencial, baixo a guía de Adolphe Quetelet. Verhulst deseñou a función por primeira vez a mediados da década de 1830, publicando unha breve nota en 1838, despois presentou unha análise ampliada e chamou a función en 1844 (publicada en 1845); o terceiro artigo axustou o termo de corrección no seu modelo de crecemento da poboación belga. A etapa inicial de crecemento é aproximadamente exponencial (xeométrica); entón, a medida que comeza a saturación, o crecemento diminúe a lineal (aritmética), e na madurez, o crecemento detense. Verhulst non explicou a elección do termo "loxístico" (francés: logistique), pero presumiblemente está en contraste coa curva logarítmica, e por analoxía coa aritmética e a xeométrica.
Aplicacións
En ecoloxía: modelización do crecemento da poboación
En estatística e aprendizaxe automática
Regresión loxística
Redes neuronais
En medicina: modelización do crecemento de tumores
En medicina: modelización dunha pandemia
Modelización dos primeiros casos de COVID-19
En física: distribución de Fermi-Dirac
En ciencia dos materiais: diagramas de fases
En lingüística: cambio lingüístico
En agricultura: modelización da resposta dos cultivos
En economía e socioloxía: difusión das innovacións