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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
短程相互作用的長程同步是生物和物理系統中常見的模式，其中許多系統在同步點共享一組共同的「通用」屬性。耦合振盪器的常見生物系統已被證明是伊辛普適性類別的成員，這意味著非常簡單的伊辛模型複製了這些系統在靜止狀態下的某些空間統計數據。這項觀察很有用，因為它揭示了空間模式的哪些方面獨立於控制局部動態的細節而產生，從而導致對生物同步的更深入的理解和更簡單的基線模型。然而，在許多情況下，系統的動態特性比其靜態空間特性更令人感興趣。在這裡，我們使用具有兩週期動力學的噪音耦合集合種群模型作為案例研究，詢問動態伊辛模型是否可以複製生態系統的普遍和非普遍特徵。標準伊辛模型做出了不切實際的動力學預測，但帶有記憶的伊辛模型透過使用附加參數來反映局部動力學保持其振盪相位的趨勢來糾正這一點。透過將帶有記憶的伊辛模型的兩個參數擬合到模擬的生態動力學中，我們評估了伊辛模型和生態模型在幾個特徵上的對應關係（同步和非同步動力學之間參數空間中的關鍵邊界的位置、局部相變的機率以及預測未來動態的能力）。我們發現帶有記憶的伊辛模型相當擅長代表生態集合族群的這些特性。這些模型之間的對應關係使簡單且眾所周知的伊辛類模型有可能成為理解複雜生物系統的寶貴工具。