Ising自旋与生态振子在动态重接小世界网络上的行为
统计力学
2025-05-14 v3
摘要
许多生态群体已知显示具有周期为2的循环行为。先前的工作表明，当具有此类动态的次群落（一组相互耦合的群体）通过二维中的最近邻散生相互作用时，会发生从无序（空间非同步）到有序（空间同步）的相变，这属于2-D Ising普适类。虽然最近邻散生可能充分描述大多数个体在栖息地之间迁移的方式，但我们应该期待一小部分个体会冒险旅行到更远的地方。我们通过在动态重接小世界网络上考虑生态振子来建模这种行为，其中在每个时间步中，一个比例p的最近邻相互作用被替换为与网络上随机节点的新相互作用。我们测量了这种连接变化如何影响生态振子同步的临界点。我们的结果表明，增加长程相互作用的程度（增加p）有利于有序 regime，但生态振子存在记忆效应会导致相对需要多少长程散生才能使网络有序存在定量差异，这与Ising自旋在类似网络上的行为不同。我们还表明，即使p的值非常小，相变也属于均值场普适类，我们认为，散生偶尔跨越系统长度尺度的生态系统将显示均值场普适类的相变。
引用
@article{arxiv.2502.10619,
title = {Behavior of Ising spins and ecological oscillators on dynamically rewired small-world networks},
author = {Davi Arrais Nobre and Karen C. Abbott and Jonathan Machta and Alan Hastings},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.10619},
year = {2025}
}