Noise Induced Phenomena in Lotka-Volterra Systems
利用一个推广的Lotka-Volterra（LV）模式研究了两个生态系统在外部噪声和气候周期强迫作用下的时间演化。在第一个生态系统中，由两个竞争物种组成，我们发现噪声诱导的现象，如：（i）准确定性振荡，（ii）随机共振，（iii）噪声延迟灭绝和（iv）空间格局。在第二个生态系统中，由三个相互作用的物种（一个捕食者和两个猎物），使用离散模型的LV方程，我们发现，空间格局的时间演化强烈依赖于三个物种的初始条件。
2003-10-27 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
A Multivariate Moran Process with Lotka-Volterra Phenomenology
对于一个人口与任何给定数量的类型，我们构建了一个新的多变量Moran过程与频率相关的选择，并建立，分析，对应于平衡Lotka-Volterra现象。这种对应，一方面，使我们能够推断出我们的莫兰过程的现象学的基础上更简单的洛克塔-沃尔泰拉现象学，另一方面，使我们能够研究洛克塔-沃尔泰拉动力学的有限人口的莫兰过程。社区生态学，群体遗传学和演化博弈论的应用进行了讨论。
2011-10-20 q-bio.PE
Numerical implementation of dynamical mean field theory for disordered systems: application to the Lotka-Volterra model of ecosystems
动态平均场论（DMFT）是一种工具，允许分析随机动力学的$N$相互作用的自由度方面的自洽的$1$体问题。在这项工作中，专注于生态系统的模型，我们提出了推导DMFT通过动态腔方法，我们开发了一种方法来解决它的数值。我们的数值计算程序可以应用到各种各样的系统，DMFT持有。我们实现和测试它的广义随机Lotka-Volterra模型，并表明，复杂的动力学制度，其特征在于混沌和老化可以捕获和研究这个框架。
2019-01-28 cond-mat.dis-nn q-bio.PE
A mapping of the stochastic Lotka-Volterra model to models of population genetics and game theory
利用时标分离论探讨了M种群随机Lotka-Volterra竞争（SLVC）模型与群体遗传学M等位基因Moran模型之间的关系.当物种的选择是弱的，人口规模是大的，但有限的，精确的条件下确定的SLVC模型的随机动态可映射到中立的莫兰模型，莫兰模型与频率无关的选择和莫兰模型与频率相关的选择（相当于，一个游戏理论制定的莫兰模型）。我们演示了如何使用这些映射来计算灭绝概率和时间，直到一个物种的灭绝在SLVC模型。
2017-04-25 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Blow Up of a Cycle in Lotka-Volterra Type Equations with Competition-Cooperation Terms and Quasi-Linear Systems
我们考虑系统的一个周期出生通过霍普夫分岔爆破到无穷大的参数范围在一个有限的时间间隔。两个例子证明这种效果：平面Lotka-Volterra型系统的竞争合作项和拟线性高阶方程。
2010-07-26 math.DS q-bio.PE
Local equations for the generalized Lotka-Volterra model on sparse asymmetric graphs
该研究提出了一种方法，用于分析稀疏非对称图上广义洛特卡-沃尔弗方程的局部方程，首次绘制了稀疏非对称网络的相图，并展示了其在生态学及其他领域的应用潜力。
2025-11-21 cond-mat.dis-nn q-bio.PE
Population oscillations in spatial stochastic Lotka-Volterra models: A field-theoretic perturbational analysis
应用场论工具分析研究了空间扩展的随机捕食系统中的涨落和关联效应。在平均场速率方程近似下，经典的Lotka-Volterra模型的特征在于相空间中的中性环，描述了捕食者和被捕食者种群的无阻尼振荡。与此相反，蒙特卡罗模拟的随机两种群捕食反应系统的规则格显示复杂的时空结构与持续不稳定的人口振荡。利用随机粒子相互作用模型主方程的Doi-Peliti路径积分表示，得到了空间Lotka-Volterra模型在连续极限下的场论作用量.在物种共存阶段，相对于非线性捕食率的扰动展开被用来证明，空间自由度和随机噪声诱导的结构形成的不稳定性，并计算振荡频率和扩散系数的波动修正。剧烈向下重整化的频率和增强的扩散率与蒙特卡罗模拟数据在很好的定性协议。
2012-09-13 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Stable equilibria in the Lotka-Volterra equations
Centre for Mathematical Sciences, Lund University（隆德大学数学科学中心）；Centre for Mathematical Modeling - Health and Disease, Institute for Mathematics and Physics, Dept. of Environment and Science, Roskilde University（罗斯基勒大学环境科学与系数学与物理研究所健康与疾病数学建模中心）；Department of Infectious Diseases, Uppsala University Hospital（乌普萨拉大学医院传染病科）；Faculty of Medicine, Department of Clinical Sciences, Division of Infection Medicine, Lund University（隆德大学医学院临床科学学院感染医学部）
本文研究Lotka-Volterra系统，提供平衡点稳定的必要条件，补充了Adachi等人关于稳定平衡存在条件的研究。
2026-04-10 math.DS q-bio.PE
Analysis of a spatial Lotka-Volterra model with a finite range predator-prey interaction
我们进行了一个最近的空间版本的经典洛特卡-沃尔泰拉模型，其中一个有限的规模控制个人的相互作用的分析。我们研究的捕食者-猎物动态的物理空间高于一个的行为，显示空间模式可以出现一些值的相互作用范围和扩散参数。
2012-08-20 physics.bio-ph q-bio.PE
Generalized Lotka-Volterra Systems and Complex Balanced Polyexponential Systems
本文研究广义Lotka-Volterra系统的全局稳定性，引入等价的多指数系统，证明复平衡条件下系统具有全局吸引状态，排除周期解和混沌，并给出基于图结构的简单充分条件。
2024-12-17 math.DS q-bio.MN q-bio.PE
Dynamics of an imprecise stochastic Lotka Volterra food chain chemostat model with Levy jumps
种群动态常常受到突发环境扰动的影响。由于各种不确定性，随机模型的参数往往是不精确的。在本文中，我们制定了一个随机Lotka-Volterra食物链恒化器模型，其中包括Levy跳跃和区间参数。首先证明了正解的存在唯一性。此外，还得到了微生物平均灭绝和持久性之间的阈值。最后，通过仿真验证了我们的理论结果.
2020-04-18 math.PR q-bio.PE
Species clustering in competitive Lotka-Volterra models
研究了Lotka-Volterra竞争模型的性质，其中物种间的相互作用强度依赖于它们在抽象生态位空间中的位置，通过竞争核.我们分析和数值计算表明，这些模型的属性发生显着变化时，这个内核的傅立叶变换是不正定的，由于图案形成不稳定。我们估计的物种分布的性质，如稳定的物种数和它们的间距，为不同类型的内核。
2007-02-16 nlin.PS q-bio.PE
Chaotic behavior in Lotka-Volterra and May-Leonard models of biodiversity
该研究针对复杂动力系统中混沌量化的难题，通过汉明距离密度与q指数拟合方法分析广义Lotka-Volterra和May-Leonard生物多样性模型的混沌特性，结合空间自相关长度得到与混沌研究高度一致的特征长度结果。
2024-05-01 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Quasipolynomial generalization of Lotka-Volterra mappings
在过去的几年中，它已被证明，Lotka-Volterra映射构成一个有价值的工具，从理论和应用的观点来看，在非常不同的领域，如物理学，人口动力学，化学和经济的发展。这项工作的目的是证明，许多最重要的思想和代数方法，构成的基础上的拟多项式形式主义（最初设想的分析常微分方程）可以扩展到映射域。形式主义扩展到离散时间的背景下是显着的准多项式的方法从来没有被证明是适用于超越微分的情况。它将被证明，洛特卡-沃尔泰拉映射发挥核心作用的拟多项式形式主义的离散时间的情况下。此外，扩展到离散时域的形式主义允许一个显着的推广的Lotka-Volterra映射，以及整个转移到离散时间范围内的代数方法。其结果是一个新的和更一般的概念框架的理解Lotka-Volterra映射，以及一个新的范围的可能性，不仅成为开放的Lotka-Volterra映射的理论分析和推广，而且为新的应用程序的开发。
2019-10-02 math.DS physics.bio-ph q-bio.PE
Global Dynamics of Trait-Structured Generalised Lotka-Volterra Systems with Trait-Independent Interactions
研究N个种群的选择-突变积分-微分Lotka-Volterra系统长期动力学，在常见假设下其解的长期行为由广义Lotka-Volterra方程决定，还表明不同环境下突变率的选择情况，关键是确定总种群大小受该方程控制。
2026-07-29 math.AP q-bio.PE
Results for Global Attractivity of Interior Equilibrium Points for Lotka-Volterra Systems
National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）
本文研究了Lotka-Volterra系统内部平衡点的全局吸引性，提出了一般性结果并验证了三维案例的吸引性。
2025-12-12 cs.SY eess.SY math.DS
Determine dynamical behaviors by the Lyapunov function in competitive Lotka-Volterra systems
竞争Lotka-Volterra系统的全局动力学行为即使在3维空间中也没有得到充分的理解。李雅普诺夫函数一旦被构造就可以为我们提供这样的知识。本文在全状态空间下，对竞争Lotka-Volterra系统的三个例子：（1）一般的2维情形;（2）3维模型;（3）May-Leonard模型，明确地构造了李雅普诺夫函数.这些例子的动力学包括非连续性和周期性行为。前两个例子是广义梯度系统中定义的，而May-Leonard的模型不是。该方法有助于理解一般三维情形下的极限环问题。
2012-10-29 math.CA math.DS nlin.SI
Fixation in the stochastic Lotka-Volterra model with small fitness trade-offs
研究了一类随机两种群竞争模型中的固定概率。通过确定一个自然发生的快速时标，我们推导出一个近似的相关向后Kolmogorov方程，使我们能够获得一个明确的封闭形式的解决方案的固定的概率的任何一个物种。我们用我们的结果来研究健身权衡策略，并表明，尽管一些权衡有几乎可以忽略不计的影响，相应的确定性动力学，他们可以有很大的影响随机系统的结果。
2020-09-02 q-bio.PE
Feasibility and stability in large Lotka Volterra systems with interaction structure
本文通过解析和数值方法，结合随机矩阵理论与可行性分析，研究了具有相互作用结构的广义Lotka-Volterra模型中，捕食-被捕食和竞争/互利共生相互作用对系统可行性与稳定性的影响。
2023-04-20 q-bio.PE
Social Network Analysis of a Grassland Rodent Community Using a Lotka-Volterra Modeling Approach
虽然社会网络分析是研究野生动物群落结构和动态的一种有前途的工具，但目前的方法需要昂贵而详细的网络数据，而这些数据往往无法在很长一段时间内（例如几十年）获得。目前的工作旨在解决这个问题，开发一种新的方法，需要少得多的详细数据，它依赖于完善的洛特卡-沃尔泰拉模型。使用堪萨斯州东北部啮齿动物的长期丰度数据（1973-2003年），相互作用的幅度和方向的变化（例如，从合作行为到竞争行为的变化或竞争程度的变化）被量化。
2016-01-08 math.DS q-bio.PE
Lotka-Volterra Model with Mutations and Generative Adversarial Networks
本文提出统计流形上带突变的 Lotka-Volterra 群体遗传学模型，利用 Fisher-Rao 度量下的 Laplace-Beltrami 扩散融合信息几何，将 GAN 推广到网络群体情形以控制过拟合。
2024-02-29 q-bio.PE
The persistence of bipartite ecological communities with Lotka-Volterra dynamics
本研究通过广义Lotka-Volterra方程研究二分网络组织的生态群落，推导出相图精确结果，识别影响持久性因素及消费者缺失的参数区域。
2023-07-26 q-bio.PE
Steady State Reduction of generalized Lotka-Volterra systems in the microbiome
广义Lotka-Volterra（gLV）方程是理论生态学中的经典模型，描述了一组相互作用的物种的种群动力学。随着这些系统中物种数量的增长，它们的动态变得越来越复杂和棘手。我们引入稳态还原（SSR），一种方法，减少了许多生态物种的gLV系统到二维（2D）的子系统，每个服从gLV动态和其基向量的高维模型的稳态。我们将这种方法应用于实验衍生的肠道微生物组模型，以观察“健康”和“患病”微生物状态之间的转变。具体来说，我们使用SSR来研究粪便微生物群移植（一种有前途的微生态失调临床治疗方法）如何使患病的微生物状态恢复健康。
2019-02-11 q-bio.PE
Equilibrium and surviving species in a large Lotka-Volterra system of differential equations
Lotka-Volterra（LV）方程在各种生态、生物和化学系统的数学建模中起着关键作用。当物种数量（或者，根据观点，化学成分）变得很大时，基本但根本的问题，如计算幸存物种的数量仍然缺乏理论答案。在本文中，我们考虑一个大型系统的LV方程的各种物种之间的相互作用是一个随机矩阵的实现。我们提供了条件，有一个唯一的平衡点，并提出了一个算法来计算幸存物种的数量。该算法结合了随机矩阵理论、数学优化（LCP）和标准极值理论的参数。数值模拟，以及经验研究的相互作用的强度随时间的推移，说明了结果的准确性和范围。
2022-05-02 math.PR q-bio.PE
On the impact of spatial heterogeneity and drift rate in a three-patch two-species Lotka-Volterra competition model over a stream
针对溪流网络中的三斑块两物种 Lotka-Volterra 竞争模型，研究环境异质性与漂移率对物种入侵及竞争结果的影响。
2023-01-16 math.DS q-bio.PE
Global stability with selection in integro-differential Lotka-Volterra systems modelling trait-structured populations
我们分析的渐近行为的积分微分方程建模$N$人口的相互作用，所有结构的不同特征。相互作用的非本地条款，涉及在每个人口中的个人总数的线性组合建模。这些模型已经被证明适合于癌症耐药性的建模，并且它们概括了通常的Lotka-Volterra常微分方程。我们的目标是给出所有物种持续存在的条件。通过对李雅普诺夫函数的分析，我们的第一个主要结果给出了一个简单而一般的相互作用矩阵的条件，以及收敛速度。第二个主要结果在互惠互动的特殊情况下建立了另一种类型的条件。当满足这些条件中的任何一个时，我们描述哪些性状被渐近选择。
2017-04-14 math.AP q-bio.PE
On a kinetic description of Lotka-Volterra dynamics
本文受财富再分配与税收类比启发，提出一个动力学模型描述捕食-被捕食生物群体大小分布，其均值演化由Lotka-Volterra方程驱动，分布演化受再分配算子与随机性影响，并给出数值实验。
2023-11-14 nlin.AO physics.soc-ph q-bio.PE
Spatial patterns and biodiversity in off-lattice simulations of a cyclic three-species Lotka-Volterra model
循环三种群空间捕食-被捕食模型的随机模拟通常是从随机初始条件出发，在具有最近邻相互作用的正方格点上进行的。在这封信中，我们描述了非格子Lotka-Volterra随机模拟的结果，表明螺旋模式的出现确实发生在足够高的值（保守）的总密度的个人。我们还调查了我们的模拟动力学，发现一个经验关系表征的特征峰频率和振幅的依赖性的总密度。最后，我们研究了总密度对灭绝概率的影响，表明低人口密度可能危及生物多样性。
2018-04-18 nlin.AO physics.bio-ph q-bio.PE
Exclusion and multiplicity for stable communities in Lotka-Volterra systems
对于经典的Lotka-Volterra系统管理许多相互作用的物种，我们建立了一个排除原则，排除了存在的线性渐近稳定的稳定状态的subcommunitites社区，承认一个稳定的状态，这是内部D-稳定。这种类型的稳定性是已知的，例如，通过对角优势或Volterra-Lyapunov稳定性条件。因此，这种类型的稳定稳态的数量是有界的反链在偏序集的Sperner引理。然而，如果有许多物种群体强烈抑制外来物种，但它们之间的相互作用很弱，那么稳定的稳态数量可能非常大。通过例子，我们还表明，在一般情况下，它是可能的一个稳定的社区包含一个稳定的子社区组成的一个单一的物种。因此，最近的经验发现相反，在随机竞争系统的研究由Lischke和Löffler（Theo. Pop. Biol. 115（2017）24- 34），未经确认不得使用。
2021-05-02 math.CA math.DS q-bio.PE
