局部调节时空点过程种群动力学模型的多尺度最大熵矩闭合

生物种群中空间和大小结构的普遍存在挑战了仅基于平均密度（局部或全局）的种群动力学连续模型的基本假设。基于个体的模型(IBM)在过去十年中被引入，试图通过显式跟踪种群中的每个个体来克服这一限制。尽管IBM方法颇具洞察力，但跟踪每个个体的能力通常以牺牲分析可处理性为代价，这限制了所得结论的普适性。对于固着（且相同）生物种群中空间结构的特定情况，具有局部调节的时空点过程似乎介于分析可处理性和更高程度的生物现实性之间。这些随机过程的连续近似提炼了它们的基本性质，但常常导致无限阶矩方程层次。我们使用约束最大熵原理，以归一化以及一阶和二阶乘积密度为约束，推导了截断至二阶的此类层次的一个闭合关系。所得的“最大熵”闭合类似于Kirkwood叠加近似，但补充了先前未知的修正项，这些修正项依赖于三阶关联不可约的区域面积。该区域也作为验证检查，因为只有当闭合的假设满足时才能找到它。点过程模拟、替代启发式闭合和最大熵闭合之间的比较表明，最大熵闭合在预测轻度聚集空间模式的平衡值方面有显著改进。