通过图灵图案模型与多数投票模型整合涌现的多样表皮图案
定量方法
2023-08-15 v2
摘要
图灵图案模型是反应扩散（RD）模型的一种。1990 年代，随着在海葵中观察到图案，图灵图案模型首次在实际动物中被确认用于图案形成。但我们能否假设动物所有的表皮图案都能由图灵图案模型解释？即便对于鱼类，也有一些明显不是图灵图案的鱼，其与 RD 模型可生成的图案差异显著。例如，日本产观赏鲤锦鲤的体纹在个体间随机变化，很难由亲鱼图案预测子代图案。这类鱼图案随机形成的模型是多数投票模型。由此可推断，鱼类的表皮图案可由图灵图案模型或多数投票模型解释。但鱼类如何使用这两种不同模型？难以想象同科物种间使用完全不同的表皮形成机制。因此，可能存在一种更基础的模型，能生成任一模型所对应的图案。本研究将图灵图案模型与多数投票模型用元胞自动机表示，进而提出整合这两种模型的新模型。通过调整参数，该整合模型能够创建等同于图灵图案模型和多数投票模型的图案。通过设置两模型的中间参数值，可创建比单一模型各自所生成图案更为多样的多种图案。尽管该模型比既往提出的模型更简单，但已能确认其可创建多样图案。
引用
@article{arxiv.2307.10589,
title = {Emergence of diverse epidermal patterns via the integration of the Turing pattern model with the majority voting model},
author = {Takeshi Ishida},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.10589},
year = {2023}
}