Un modelo de difusión cruzada de varias especies para el desarrollo territorial
Autores: Alsenafi, Abdulaziz; Barbaro, Alethea B. T.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un modelo de difusión cruzada de varias especies para el desarrollo territorial
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Modelo basado en agentes
Desarrollo territorial
Marcas
Grupos
Ecuaciones de convección-difusión
Transición de fase
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Desarrollamos un modelo basado en agentes en una red para investigar el desarrollo territorial motivado por marcas como grafitis, generalizando un modelo previamente publicado para tener en cuenta grupos en lugar de dos grupos. Luego analizamos este modelo y presentamos dos variaciones novedosas. Nuestro modelo asume que el movimiento de los agentes es una caminata aleatoria sesgada lejos de las marcas de grupos rivales. Todas las interacciones entre agentes son indirectas, mediadas a través de las marcas. Demostramos numéricamente que en un sistema de tres grupos, los grupos se segregan en ciertos regímenes de parámetros. A partir del modelo discreto, derivamos formalmente el sistema continuo de ecuaciones de convección-difusión para nuestro modelo. Estas ecuaciones presentan difusión cruzada debido a la evitación de las marcas de grupos rivales. Tanto a través de simulaciones numéricas como a través de un análisis de estabilidad lineal del sistema continuo, encontramos que muchas de las mismas propiedades se mantienen para el modelo de -grupo como para el modelo de dos grupos. Luego introducimos dos variaciones novedosas del modelo basado en agentes, una correspondiente a que algunos grupos son más tímidos que otros, y la otra correspondiente a que algunos grupos son más amenazantes que otros. Estas variaciones presentan patrones territoriales diferentes a los encontrados en el modelo original. Derivamos sistemas correspondientes de ecuaciones de convección-difusión para cada una de estas variaciones, encontrando tanto numéricamente como a través del análisis de estabilidad lineal que cada variación exhibe una transición de fase.
Descripción
Desarrollamos un modelo basado en agentes en una red para investigar el desarrollo territorial motivado por marcas como grafitis, generalizando un modelo previamente publicado para tener en cuenta grupos en lugar de dos grupos. Luego analizamos este modelo y presentamos dos variaciones novedosas. Nuestro modelo asume que el movimiento de los agentes es una caminata aleatoria sesgada lejos de las marcas de grupos rivales. Todas las interacciones entre agentes son indirectas, mediadas a través de las marcas. Demostramos numéricamente que en un sistema de tres grupos, los grupos se segregan en ciertos regímenes de parámetros. A partir del modelo discreto, derivamos formalmente el sistema continuo de ecuaciones de convección-difusión para nuestro modelo. Estas ecuaciones presentan difusión cruzada debido a la evitación de las marcas de grupos rivales. Tanto a través de simulaciones numéricas como a través de un análisis de estabilidad lineal del sistema continuo, encontramos que muchas de las mismas propiedades se mantienen para el modelo de -grupo como para el modelo de dos grupos. Luego introducimos dos variaciones novedosas del modelo basado en agentes, una correspondiente a que algunos grupos son más tímidos que otros, y la otra correspondiente a que algunos grupos son más amenazantes que otros. Estas variaciones presentan patrones territoriales diferentes a los encontrados en el modelo original. Derivamos sistemas correspondientes de ecuaciones de convección-difusión para cada una de estas variaciones, encontrando tanto numéricamente como a través del análisis de estabilidad lineal que cada variación exhibe una transición de fase.