The Influence of Mobility Rate on Spiral Waves in Spatial Rock-Paper-Scissors Games
我们考虑一个二维模型的三个物种在石头剪刀布的竞争和研究的自我组织的人口到迷人的螺旋形图案。在我们的基于个体的集合种群公式中，由于循环优势（显性去除和显性替换），突变和相邻个体的配对交换，种群组成发生变化。在这里，我们研究流动性对新兴模式的影响，并调查当对汇率是负责螺旋波变得难以捉摸的随机晶格模拟。特别是，我们表明，螺旋波预测的系统的确定性偏方程中发现晶格模拟仅在有限范围内的流动率。我们还报告说，在没有突变和显性取代，由此产生的螺旋模式受到对流不稳定性和远场解体在低流动率。这些决议和远场分裂现象的可能应用进行了讨论。
2016-09-12 cond-mat.stat-mech nlin.PS physics.soc-ph
How local antipredator response unbalances the rock-paper-scissors model
反捕食者行为是一种存在于许多生物系统中的自我保护策略，其中个体加入集体反应的努力，以避免被接近的捕食者捕获。研究了一个非等级的三营养系统，其捕食者与食饵之间的相互作用用石头剪刀布游戏规则来描述。我们进行了一组空间随机模拟，其中一个物种的生物体可以抵抗捕食的集体战略。捕食能力的下降是本地的，这意味着每个捕食者面临着一个特定的反对取决于周围的猎物群的大小it. Considering的干扰捕食者行动取决于猎物的身体和认知能力，我们探索的作用的调节因子，表明该分数的物种容易执行的antipredator策略。由于捕食者-被捕食者相互作用的局部不平衡，出现了主要由单个物种占据的空间域。与石头剪刀布模型中由于非局部原因而导致的弱物种不同，我们的研究结果表明，如果一个物种的捕食概率由于个体面临局部反捕食者反应而降低，则该物种不会占主导地位。相反，石头剪刀布模型的局部不平衡导致了弱势物种的猎物的盛行。最后，研究结果表明，当地的不均衡可能会危及生物多样性，与共存更受到威胁的高流动性。
2022-12-27 nlin.AO nlin.PS physics.bio-ph
Rock-paper-scissors played within competing domains in predator-prey games
我们考虑具有N个物种且r < N的捕食者和被捕食者的（N，r）捕食博弈，其行为是循环的.进一步的基本反应包括在规则网格上的复制、衰变和扩散，而没有对每个站点的占用数量的硬性约束，因此在“玻色子”实现中。对于N和r的特殊组合和适当的参数选择，我们观察到游戏中的游戏，也就是说，不同的共存游戏，这取决于空间分辨率。作为具体和最简单的例子，我们分析了（6，3）博弈。一旦参与者从随机的初始分布中分离出来，域就出现了，它有效地在域直径的粗略尺度上玩（2，1）游戏，而域内部的代理人则玩（3，1）（剪刀石头布），导致物种相互追逐的螺旋形形成。由于（2，1）-博弈最终会有赢家，因此域的共存是短暂的，而剩余域中的代理人则会共存，直到人口波动导致所有物种灭绝，只有一个物种最终灭绝。这意味着，我们观察到一个动态生成的多个空间和时间尺度与新兴的重新组织的球员隔离后，从一个简单的一套规则的最小规模和变化的规则，从粗糙的角度来看。这些观察结果基于吉莱斯皮模拟。我们讨论了由van Kampen展开导出的确定性极限。线性稳定性分析预测了形成域的数量，它们的组成在物种方面;它还解释了域之间的界面的不稳定性，这导致它们的灭绝;螺旋图案被确定为沿异宿周期的运动。数值解再现了吉莱斯皮模拟中观察到的模式，甚至包括灭绝事件，因此这里的平均场分析是非常有说服力的，这是由于规则的具体实施。
2016-08-19 nlin.PS q-bio.PE
Spatial patterns and biodiversity in rock-paper-scissors models with regional unevenness
本文研究区域选择能力不均的空间石头-剪刀-布模型，揭示平滑与突变过渡对弱势物种主导、空间波及生物多样性丧失的不同影响。
2023-05-15 nlin.AO nlin.PS physics.bio-ph
Mobility unevenness in rock-paper-scissors models
我们研究了一个三营养系统，其循环优势的石头剪刀布游戏。我们认为，一个或两个物种的生物体受到运动限制，这不平衡的循环空间游戏。进行随机模拟，我们表明，流动性不均匀控制的种群动力学。在一种慢物种的情况下，主要物种取决于流动性限制的水平，如果流动性限制很大，则慢物种占优势。如果两个物种面临流动性限制，我们的结果表明，更高的分散性并不构成人口增长方面的优势。相反，如果生物体以更高的机动性移动，它们会更频繁地暴露在敌人面前，更容易被消灭。最后，我们的研究结果表明，生物多样性在物种减少的地区受益。循环系统中常见的高流动性生物的生物多样性丧失可以避免，因为由于强流动性限制，共存可能性更高。我们的研究结果可能有助于生物学家理解不平衡空间系统的动态，其中生物的扩散是生物多样性保护的基础。
2022-04-20 cond-mat.stat-mech nlin.AO nlin.PS
Aggregation as an antipredator strategy in the rock-paper-scissors model
研究了一个非等级的三营养系统，其捕食者与食饵之间的相互作用用石头剪刀布游戏规则来描述。在我们的随机模拟中，个体可能会有策略地向具有更多同种的方向移动，形成团块，而不是在晶格上漫无目的地移动。考虑到群居运动的条件取决于生物体的身体和认知能力，我们引入了一个人可以感知环境的最大距离和执行群居运动的最小条件水平。我们调查的模式形成和计算的平均大小的单物种空间域出现的分组行为。结果表明，防御策略降低捕食风险显着，更有利可图，如果个人认为更远的距离，从而创造更大的群体。我们的研究结果表明，具有更多条件生物的物种主导了循环空间游戏，控制了大部分领土。另一方面，准备执行聚集策略的个体较少的物种使其捕食者有机会填充网格中更重要的部分。在我们的数值实验中假设的空间相互作用构成了一个数据集，可以帮助生物学家和数据科学家了解局部相互作用如何影响生态系统动态。
2022-02-24 nlin.AO nlin.PS physics.bio-ph
Impact of reproduction-mobility trade-off on biodiversity in rock-paper-scissors models in changing environmental conditions
研究环境变化下三营养级系统中繁殖与移动的权衡策略，发现该策略打破石头-剪刀-布模型平衡并减小单一物种域特征尺度，从而提升物种共存概率与生物多样性。
2023-05-04 nlin.AO nlin.PS physics.bio-ph
Locally adaptive aggregation of organisms under death risk in rock-paper-scissors models
本研究通过空间版石头-剪刀-布博弈随机模拟，发现生物局部自适应聚集行为在对手密度≤30%时可降低死亡风险、提升共存概率以促进生物多样性，且结论在多物种复杂系统中成立。
2023-01-04 nlin.AO nlin.PS physics.bio-ph
Adaptive movement strategy in rock-paper-scissors models
生物体可能会对有利于或威胁其健康的局部刺激做出反应。适应性运动行为可以允许个人调整他们的速度，以最大限度地提高处于舒适区的机会，在舒适区，死亡风险最小。我们研究了空间循环模型，其中的石头剪刀布游戏规则描述的非等级优势。我们假设，生物体的一个物种可以控制的流动率，以响应从扫描环境中获得的信息。通过一系列的随机模拟，我们量化了移动策略对空间格局和种群动力学的影响。我们的研究结果表明，改变流动性以适应环境线索的能力并没有反映在循环空间游戏的优势。这种适应性的运动在螺旋波中引起了物种所占据的空间域的延迟，使得群体更容易受到优势种〈动〉<动>的影响，并且在从优势种那里夺取领土的效率更低。我们的研究结果还表明，自适应运动行为的影响，强调大多数人是否有一个长距离的邻里知觉。我们的研究结果可能有助于生物学家和数据科学家理解生态系统的动态，其中适应过程是基础。
2022-12-23 nlin.AO nlin.PS physics.bio-ph
How multiple weak species jeopardise biodiversity in spatial rock-paper-scissors models
本文用随机模拟研究含多个弱势物种的广义空间石头-剪刀-布模型，揭示其空间组织与相邻位置会强化竞争失衡并增加生物多样性丧失风险。
2023-01-17 math.DS nlin.AO nlin.PS
Mobility-limiting antipredator response in the rock-paper-scissors model
反捕食行为存在于许多生物系统中，在这些系统中，个体集体对即将到来的攻击做出反应。反捕食者的反应可能会影响空间格局的形成和生态系统的稳定性，但需要一个有机体的成本，以促进集体的努力。研究了一个非等级的三营养系统，其捕食者与食饵之间的相互作用用石头剪刀布游戏规则来描述。在我们的空间随机模拟中，反捕食者的反应半径定义的最大猎物群的大小，干扰捕食者的行动，确定个人的成本参与反捕食者的战略。我们认为，每一种生物对集体努力的贡献是相等的，它的移动性受到用于反捕食反应的能量比例的限制。我们的研究结果表明，antipredator响应导致螺旋模式，与隔离的生物体的同一物种占据离开的空间域。我们发现，一个不太本地化的antipredator反应增加了单物种补丁的平均大小，提高个人对捕食的保护。最后，我们的研究结果表明，虽然捕食风险的增加，更本地化的反捕食者的反应，高流动性的限制有利于物种共存。我们的研究结果可能有助于生态学家理解导致生物系统稳定性的机制，其中局部性对物种之间的行为相互作用至关重要。
2021-11-08 nlin.AO nlin.CG nlin.PS
Spatial organisation plasticity reduces disease infection risk in rock-paper-scissors models
我们研究了一个三种群循环博弈系统，在这个系统中，生物体面临着一种传染病，这种传染病的毒力可能会因病原体突变而改变。作为一种反应性防御策略，生物体的流动性受到限制，以减少疾病在系统中的传播。通过对空间版的石头剪刀布博弈进行随机模拟，研究了集体自我保护策略对疾病感染风险的影响。我们的研究结果表明，流动性控制策略诱导可塑性的空间格局与同一物种的生物群体居住的空间域的特征长度尺度取决于水平的扩散限制。空间组织的可塑性允许生态系统适应，以尽量减少个人的疾病污染的风险，如果最终的病原体改变疾病的毒力。我们发现，如果病原体突变使疾病更具传染性或不那么致命，那么如果移动性不受到强烈限制，则生物体受益更多，从而形成大的空间域。相反，如果同一物种的个体群体的平均大小受到显著限制，则保护免受引起传染性较低或致命性较强的疾病的病原体的益处最大化，从而显著减少生物体群体的规模。我们的研究结果可能有助于生物学家理解扩散控制作为受流行病爆发影响的生态系统中的保护策略的影响。
2022-09-01 nlin.AO nlin.PS physics.bio-ph
Antagonistic coinfection in rock-paper-scissors models during concurrent epidemics
本文在空间石头剪刀布模型中研究两种病原体并发流行时的拮抗共感染效应，发现拮抗作用与移动限制相结合可降低感染风险并最高提升生物预期寿命54%。
2025-05-09 math.PR nlin.PS physics.bio-ph
Adaptive movement strategy may promote biodiversity in the rock-paper-scissors model
我们研究了在由石头剪刀布游戏规则描述的循环模型中，适应性运动策略在促进生物多样性方面的作用。我们假设，一个物种的个体可能会调整他们的运动，以逃离敌对地区，并在他们的舒适区停留更长的时间。运行一系列的随机模拟，我们计算的空间格局和人口密度的变化的情况下，不是所有的生物体的身体或认知条件，以执行的行为策略。虽然适应性运动策略在物种的领土优势方面并不有利可图，但它可以促进生物多样性。我们的研究结果表明，如果所有的个人都倾向于适应性移动，共存概率增加中介流动性。研究结果还表明，即使不是所有的个体都能对来自邻居的信号做出反应，生物多样性仍然受益，但移动范围较短。我们发现，如果生物体强烈地调整它们的运动，并且可以从更远的距离接收感官信息，则共存条件的改善更加突出。我们还发现，生物多样性略有促进高流动性，如果参与战略的个人比例较低。我们的研究结果可能有助于生物学家和数据科学家理解系统生物学中的自适应过程学习。
2022-12-23 nlin.AO nlin.PS physics.bio-ph
Ambush strategy impacts species predominance and coexistence in rock-paper-scissors models
Zuyd University of Applied Sciences（祖德应用科学大学）；Federal University of Bahia（巴伊亚联邦大学）；Federal University of Rio Grande do Norte（北里奥格兰德联邦大学）
本文在空间石头-剪刀-布模型中引入自适应Ambush策略，通过随机模拟发现15%局部密度阈值最优，并可使低移动性物种共存概率最高提升53%。
2025-10-19 nlin.AO nlin.PS physics.app-ph
Saltatory targeting strategy in rock-paper-scissors models
本研究通过空间格点模拟，发现跳跃式目标策略能改变石头-剪刀-布博弈中的循环优势平衡，促进低流动性物种的共存，但可能危及高流动性物种的长期共存。
2025-06-19 nlin.AO nlin.CG nlin.PS
Trade-off between reproduction and mobility prolongs organisms' survival in rock-paper-scissors models
本文在空间石头-剪刀-布模型中引入单一物种在繁殖与移动间的自适应权衡，模拟表明该策略可提升能量恢复、降低死亡和被捕食风险并延长自身寿命，但会缩短其他物种预期寿命。
2023-02-26 cond-mat.stat-mech nlin.AO nlin.PS
Ambush strategy enhances organisms' performance in rock-paper-scissors games
研究五物种循环博弈中个体通过环境线索调整移动策略（直接攻击或伏击），发现伏击策略显著提升成功率并影响空间组织，长程感知可提升性能超60%。
2024-05-04 nlin.AO nlin.PS physics.bio-ph
Mobility restrictions in response to local epidemic outbreaks in rock-paper-scissors models
研究了三物种循环模型中一种物种通过降低移动率应对传染病爆发的自我保护策略，发现其有效性取决于疾病毒力、感染邻居比例阈值和减速水平，迅速严格限制移动可显著降低污染风险。
2023-03-19 nlin.AO nlin.PS physics.bio-ph
Spatial dynamics of synergistic coinfection in rock-paper-scissors models
本研究探讨了两种病原体在石头-剪刀-布三物种模型中的共感染空间动力学，发现共感染波的波动控制界面网络粗化，当疾病致死率增加30%时感染风险最大，网络达到标度状态时风险最小。
2023-04-30 nlin.PS physics.bio-ph physics.soc-ph
Spatiotemporal stability of periodic travelling waves in a heteroclinic-cycle model
我们研究了一个竞争种群的石头剪刀布模型，该模型在一维空间中表现出行波，在二维空间中表现出螺旋波。该模型的一个特点是存在一个强大的异宿周期，涉及三个鞍平衡。该模型也有旅行前线，这是一个移动的参考系中的两个平衡点之间的异宿连接，但这些前线是不稳定的。然而，我们发现，大波长的行波可以是稳定的，尽管是由三个这些不稳定的波前。在本文中，我们专注于确定的本质谱（因此，稳定性）的大波长行波循环竞争模型与一个空间维度。我们用Rademacher等人（2007 Physica D 229 166-83）开发的延拓方案计算从稳定到不稳定的转变曲线。我们建立在这个计划，并开发了一种方法来计算我们所谓的不稳定带，这是不稳定行波的增长率的指标。我们的稳定性分析的结果进行了验证，直接模拟行波以及相关的螺旋波。我们还展示了如何计算的增长率准确地量化行波的不稳定性。
2021-11-13 math.AP math.DS nlin.PS
Stochastic population dynamics in spatially extended predator-prey systems
空间扩展的种群动力学模型，将内在噪声作为案例研究的波动和相关性在生物系统中的作用。包括空间结构和随机噪声在捕食者-猎物竞争失效的确定性Lotka-Volterra图片的中性种群周期。随机模型产生长期不稳定的人口振荡源于共振放大机制。在空间扩展的捕食-被捕食系统中，人们观察到噪声稳定的活动和持续的相关性。波动引起的振动参数的重整化可以微扰分析。临界动力学和非平衡弛豫动力学在捕食者灭绝阈值的特点是定向渗流普适类。空间或环境的变化导致更多的本地化补丁，提高了两个物种的密度。将可变的速率附加到单个粒子上，并允许性状遗传受到突变的影响，这会导致速率分布的快速进化动力学。循环竞争与石头剪刀布相互作用的随机空间变量说明了种群动力学和进化博弈论之间的联系，并展示了空间如何有助于保持多样性。在两个维度上，三个物种的循环竞争模型的May-Leonard型的特点是螺旋图案的出现，其属性是阐明了一个复杂的Ginzburg-Landau方程的映射。一般食物网络的扩展可以在平均场水平上进行分类，这提供了对随后的合作性和联盟出现的基本理解。新的时空模式是竞争联盟形成的结果，例如每个都包含石头剪刀布竞争游戏的粗化域。
2017-12-26 cond-mat.stat-mech nlin.PS q-bio.PE
A Finite Population Destroys a Traveling Wave in Spatial Replicator Dynamics
我们推导出有限和无限人口的空间复制动力学的流体限制的随机细胞自动机。无限人口的空间复制是相同的模型使用的Vickers和我们的推导证明了除了扩散的复制。有限种群形式推广了Durett和Levin关于有限空间复制子博弈的结果。我们研究的差异，这两个方程，因为它们属于一个一维的石头剪刀布游戏。
2021-03-04 cs.GT math.AP nlin.PS
Influence of physical interactions on spatiotemporal patterns
本文将物理相互作用纳入循环优势反应的扩散模型，揭示弱作用改变螺旋波尺度、强排斥形成振荡晶格、强吸引导致相分离与化学振荡耦合。
2023-06-08 nlin.PS physics.bio-ph
