早期预警信号：已绘制与未绘制的领域
种群与进化
2013-05-30 v1 定量方法
摘要
人们认识到，像生态群落这样的复杂系统可能会在没有快速外部强迫的情况下突然崩溃或发生制度转变，这对我们理解和管理自然界构成了严峻挑战。因此，识别早期预警信号以允许研究人员和管理者在事件发生前预测此类事件的潜力，是一项宝贵的发现，为应对这种看似不可预测的行为提供了一条前进道路。对早期预警信号的研究表明，在某些情境下，可以在转变发生之前定义并检测此类信号。在此，我们描述了随着研究继续探索这些结果的泛化程度而出现的模式。一个核心案例集浮现出来，它们共享三个属性：快速制度转变现象、可用于检测临近转变的“临界慢化”模式，以及驱动突变的分岔机制。随着研究扩展到这些核心案例之外，越来越明显的是，并非所有表现出制度转变的系统都表现出临界慢化，反之亦然。即使系统表现出临界慢化，统计检测也是一项挑战。我们回顾了探索这些边缘情况的文献，并强调了以下需求：(a) 开发新的早期预警行为，用于快速转变不表现出临界慢化的情况；(b) 开发方法以识别在遇到新系统时哪种行为可能是适当的信号，同时牢记对某些系统的正面指示对其他系统可能是负面指示；(c) 开发能够区分早期预警行为特征与噪声的统计方法。
引用
@article{arxiv.1305.6700,
title = {Early warning signals: The charted and uncharted territories},
author = {Carl Boettiger and Noam Ross and Alan Hastings},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.6700},
year = {2013}
}