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生物-死亡人口动力学中的随机波动与稳定性:基于路径积分形式的两分量Langevin方程

统计力学 2024-04-23 v1 高能物理 - 唯象学 种群与进化

摘要

我们讨论了粒子创建与消亡的随机过程,即AnBA^{n} \rightleftarrows B过程,其中nn个A粒子和一个B粒子相互转化。考虑到随机波动依赖于A和B的数量,我们应用Langevin方程描述A和B数量的随机时间演化。我们在路径积分形式下对Langevin方程进行分析,证明了由随机波动动态产生的新驱动力。我们表明,产生的驱动力导致非平凡的稳定平衡态。这种平衡态被认为是由随机波动有效诱导的新秩序状态。我们还讨论了此平衡态的形成需要至少两个随机变量才能在随机过程中实现。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.13314,
  title  = {Stochastic fluctuations and stability in birth-death population dynamics: two-component Langevin equation in path-integral formalism},
  author = {Shigehiro Yasui and Yutaka Hatakeyama and Yoshiyasu Okuhara},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.13314},
  year   = {2024}
}

备注

17 pages, 4 figures