扩展激活子-抑制子模型中标度模式对初始条件的敏感性
细胞行为
2018-07-12 v2 计算物理
摘要
尽管简单，同步元胞自动机[D.A. Young, Math. Biosci. 72, 51 (1984)]能够重建皮肤模式的基本特征。我们的扩展模型允许研究模式的形成及其在有利和不利环境中的时间演化。因此，不同类型环境的影响被纳入模式形成的动力学中。该过程基于两种可扩散形态发生素：由分化为黑像素的分化细胞（DCs）产生的短程激活子和长程抑制子。对于中性环境，扩展模型退化为原始模型。然而，即使是简化模型，在统计上也对DCs初始分布的类型敏感。为了比较DCs均匀随机分布（R系统）与随机高斯簇形式非均匀分布（G系统）的影响，我们选择抑制子作为控制参数。令人惊讶的是，在中性环境中，对于确保稳定最终模式的选定抑制子值，G系统最终群体的平均规模低于R系统的情况。反之，当我们考虑有利环境时，G系统中向更高DCs最终浓度的相对更大偏移出现了。因此，在适当有利的环境中，这一顺序可以逆转。此外，R和G的控制参数不同临界值表明两个系统的时间演化存在某些差异。特别是，在临界值的适当范围内，它们的振荡行为不同。各自的时间演化由若干示例加以说明。
引用
@article{arxiv.1804.06228,
title = {Sensitivity to initial conditions in an extended activator-inhibitor model for the formation of patterns},
author = {R. Piasecki and W. Olchawa and K. Smaga},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.06228},
year = {2018}
}
备注
17 pages, 13 figures, published version