持久性 Lotka--Volterra 群落中随机矩阵普适性的破缺
无序系统与神经网络
2025-02-05 v3 种群与进化
摘要
随机矩阵的特征值谱通常仅取决于其元素的一阶和二阶矩,而不取决于抽取这些元素的具体分布。在应用中,这种普适性原理的有效性通常被不加证明地假设。在这封信中,我们在广义 Lotka--Volterra 方程的背景下提供了一个恰当的反例。使用动态平均场理论,我们推导了演化生态群落中物种间相互作用的统计量。然后我们表明,需要这些相互作用超出高斯系综的全统计量,才能正确预测特征值谱及稳定性。因此,普适性原理在该系统中失效。我们由此表明,随机矩阵的特征值谱可用于推断“可行”生态群落的稳定性,但前提是必须考虑物种间相互作用的新兴非高斯统计量。
引用
@article{arxiv.2202.09140,
title = {Breakdown of random-matrix universality in persistent Lotka--Volterra communities},
author = {Joseph W. Baron and Thomas Jun Jewell and Christopher Ryder and Tobias Galla},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.09140},
year = {2025}
}
备注
27 pages, 7 figures