复杂生物系统中混沌识别的新方法

我们证明了在广泛用来研究自然生物多样性的随机模拟中存在混沌。研究涉及按照迁移、繁殖和捕食标准规则演化的三个不同物种，其中捕食遵循流行的石头-剪刀-布游戏的循环规则。该研究揭示了区分从略微不同初始状态出发的时间演化的可能性，由汉明距离引导，其启发式地揭示了混沌行为。该发现开启了将关联长度与典型物种极大值的密度联系起来的定量方法，并实现了一组随机模拟以支持该过程。工作的主要结果显示，如何通过单一且简单的实验实现，计数与物种混沌演化相关的极大值密度，即可推断其关联长度。我们利用该结果研究其他不同的复杂系统，其一涉及一组可用于建模多种自然与人工混沌系统的微分方程，另一则聚焦于海洋水位。