# Simulador de Dinámica Depredador-Presa Lotka–Volterra

Resuelve y visualiza el sistema clásico depredador-presa de Lotka–Volterra: dN/dt = rN − aNP, dP/dt = bNP − mP. Integración RK4 (6000 pasos, con seguimiento de la deriva de la cantidad conservada V = bN − m·ln N + aP − r·ln P), curvas de oscilación en contrafase de presas y depredadores y plano de fase con órbitas cerradas, el equilibrio de coexistencia N*=m/b, P*=r/a y el periodo linealizado T ≈ 2π/√(rm). Detecta el número de ciclos, el periodo medido y el rango de oscilación, y explica la inestabilidad estructural de las oscilaciones neutras: la amplitud queda fijada por las condiciones iniciales, mientras que los sistemas reales se amortiguan por dependencia de la densidad o se autoexcitan por la paradoja del enriquecimiento.

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- **Categoría:** Health

- **Palabras clave:** lotka volterra, depredador presa, lince liebre, ciclos poblacionales, dinámica de poblaciones, plano de fase, ciclo límite, equilibrio de coexistencia, simulador ecológico, modelo de depredación, oscilación, rk4

## Descripción general

El simulador integra el sistema clásico de Lotka–Volterra dN/dt = rN − aNP, dP/dt = bNP − mP con RK4 (6000 pasos y seguimiento de la deriva de V = bN − m·ln N + aP − r·ln P). Muestra las oscilaciones en contrafase de presas y depredadores, el plano de fase con órbitas cerradas, el equilibrio de coexistencia N*=m/b y P*=r/a, el periodo linealizado T ≈ 2π/√(rm), el número de ciclos, el periodo medido y el rango de oscilación, y señala que la amplitud queda fijada por las condiciones iniciales.

## Entradas

- **Tasa de crecimiento de presas r (por unidad de tiempo)** (number): Per-capita prey growth with no predators present.
- **Tasa de depredación a (por depredador)** (number): Removal of prey per encounter — multiplies N·P.
- **Eficiencia de conversión b (presa → depredador)** (number): New predators produced per prey consumed — sets the prey level needed to sustain predators (N* = m/b).
- **Mortalidad del depredador m (por unidad de tiempo)** (number): Per-capita predator death rate with no prey.
- **Población inicial de presas N₀** (number): Starting prey population — sets the orbit amplitude together with P₀.
- **Población inicial de depredadores P₀** (number): Starting predator population.
- **Duración de la simulación (unidades de tiempo)** (number): How long to integrate — a few cycle periods (T ≈ 2π/√(r·m)) make the orbit readable.

## Cuándo usarlo

- Cuando quieras ver ciclos depredador-presa a partir de las tasas r, a, b y m y de N₀ y P₀.
- Para calcular el equilibrio de coexistencia, el periodo linealizado y el periodo medido junto con los rangos de N y P.
- Si necesitas el plano de fase con órbitas cerradas y comprobar la deriva de la cantidad conservada.

## Cómo funciona

- Introduce r (crecimiento de presas sin depredadores), a (depredación por encuentro), b (conversión presa→depredador), m (mortalidad del depredador), las poblaciones iniciales N₀ y P₀ y la duración tMax.
- RK4 avanza 6000 pasos y controla la deriva de V = bN − m·ln N + aP − r·ln P.
- Se generan las curvas temporales en contrafase, el plano de fase con N*=m/b, P*=r/a y órbitas cerradas, y se detectan ciclos, periodo y amplitudes.
- El resultado recuerda que las oscilaciones son neutras: la amplitud la fijan N₀ y P₀, a diferencia de poblaciones reales que se amortiguan o se autoexcitan.

## Casos de uso

- Demostrar ciclos tipo lince-liebre con el equilibrio (40, 50) y periodo cercano a 14–15.
- Explorar cómo tasas más altas producen ciclos más amplios y rápidos alrededor de otro equilibrio.
- Contrastar la amplitud fijada por las condiciones iniciales con la inestabilidad estructural del modelo clásico.

## Preguntas frecuentes

### ¿Qué ecuaciones resuelve el simulador?

El sistema de Lotka–Volterra dN/dt = rN − aNP y dP/dt = bNP − mP.

### ¿Dónde está el equilibrio de coexistencia?

En N* = m/b y P* = r/a.

### ¿Qué periodo se informa?

El linealizado T ≈ 2π/√(r·m) y el periodo medido a partir de los ciclos detectados.

### ¿Por qué las órbitas son cerradas?

El modelo conserva V; con RK4 la deriva suele quedar en torno a 1e-12 y la amplitud la fijan N₀ y P₀.

### ¿Qué parámetros son obligatorios?

r, a, b, m, N₀, P₀ y tMax (duración de la integración).

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