Genealogies in Expanding Populations
本文的目的是证明Hallatschek和Nelson [25]提出的一维长程有偏选举模型中系谱行为的严格结果。使用Mueller和Tribe [38]的结果很容易完成的第一步是表明,当空间和时间被正确地重新缩放时,我们的有偏选举模型收敛到Wright-Fisher SPDE。对Durrett和Restrepo [18]结果的单扩张表明,双分支聚结随机游动收敛于分支布朗运动,其中粒子在指数分布的相交局部时间后聚结。Brunet等人。[8]已经证实,这种类型的模型中的谱系由Bolthausen-Sznitman结合描述,见[39]。然而,在我们研究的模型中,没有同时合并。我们的第三个也是最重要的结果涉及“示踪剂动力学”,其中有偏见的选举模型中的一些初始粒子被标记。我们证明了标记粒子和未标记粒子的联合分布收敛于随机偏微分方程的解。推广Shiga [44]为Wright-Fisher SPDE开发的一个新的对偶方程是证明该结果的关键。
2016-01-13 math.PR q-bio.PE
Weak law of large numbers for some Markov chains along non homogeneous genealogies
我们考虑一个世代不重叠的种群,其规模达到无穷大。它是由一个离散的家谱,这可能是时间非均匀的,我们特别注意在不同的环境中的分支树。一个马尔可夫链模型的动态特性的每个人沿着这个家谱,也可以是时间非齐次的。这些模型的动机是细胞分裂中的传输过程,繁殖扩散动力学或进化中的采样问题。我们想确定种群中性状分布的演化,即具有给定性状的个体比例的渐近行为。我们证明了一些淬火大数定律依赖于遍历的辅助过程,在相同的静脉\cite{guy,delmar}。应用到时间非齐次马尔可夫链导致我们推导出一个向后(相对于环境)的大数定律和一个大数定律的整个人口,直到代$n$。在瞬态情况下也建立了一个中心极限。
2013-05-21 math.PR
Convergence of genealogies through spinal decomposition with an application to population genetics
本文提出一种基于矩方法和k-spine分解的一般框架,证明分支马尔可夫过程谱系在Gromov-弱拓扑下的收敛性,并将其应用于具有重组的双亲Wright-Fisher模型,揭示其极限行为兼具临界与超临界特征。
2023-07-11 math.PR q-bio.PE
Explosion of continuous-state branching processes with competition in Lévy environment
利用李雅普诺夫准则,得到了Lévy随机环境中具有竞争的连续态分枝过程爆炸/非爆炸的充分条件.特别地,当竞争函数是幂函数且分支机制的Lévy测度是稳定的时,我们给出了爆炸/非爆炸的充要条件.
2022-08-24 math.PR
A Duality Approach to the Genealogies of Discrete Non-Neutral Wright-Fisher Models
研究了群体遗传学中的离散祖先问题。在中性的情况下,对偶性的概念已被证明是特别感兴趣的理解向后的时间祖先的过程,从向前的时间分支的人口动态。我们表明,对偶公式仍然是非常有用的离散非中立Wright-Fisher模型时。这涉及一类具有完全单调(CM)偏差概率的非中性模型。我们表明,遗传学文献中使用的大多数经典偏差概率都属于这种CM类别,或者通过我们定义的某种“互惠机制”服从于它。接下来,使用CM函数的初等代数,一些建议的新的进化机制的潜在利益进行了介绍和讨论。
2008-11-06 cond-mat.stat-mech math.PR math.ST
The Brownian Spatial Coalescent
University of Oxford(牛津大学)
本文引入了在连续d维环上定义的马尔可夫凝聚过程类,称为布朗空间凝聚过程,通过基因谱的性质定义。证明了布朗空间凝聚过程由一组'转移测度'定义,这些测度与非空间凝聚过程的转移率类似。结果表明,当所有转移测度均匀且强度由ξ凝聚过程的转移率给出时,过程是采样一致的。
2026-03-14 math.PR
Ray-Knight representation of flows of branching processes with competition by pruning of Lévy trees
我们引入流的分支过程的竞争,它描述了一般连续状态分支种群的演化,其中个体之间的相互作用产生一个负的密度依赖项。这推广了Lambert研究的Logistic分支过程。本文首先利用Dawson和Li提出的方法,构造了一类过程,如一类随机微分方程的解。然后,我们提出了一种新的系谱描述的分支过程与竞争的基础上交互式修剪的Lévy树,并建立一个Ray-Knight表示结果,这些过程的本地时间适当修剪森林。
2017-11-28 math.PR
Branching trees I: Concatenation and infinite divisibility
这项工作的目标是分解随机种群的家谱在一个给定程度的亲属关系的子家庭,并获得一个概念的无限可分家谱。我们模型的谱系结构的人口(等价类)超度量测度空间(UM-空间)的波兰空间U的元素,我们记得。为了分析这个编码中的家族结构,我们引入了um-空间(半群的一致集合)上的代数结构。这使得我们可以得到一个路径的集合的子家庭的固定亲属h(描述为超度量测度空间),为每一个深度h作为一个可测的功能的谱系。研究了半群中的随机元,特别是无穷可分随机变量。在这里,我们将随机谱系的无限可分性定义为这样的性质:对于每个h,h顶可以表示为独立同分布的h森林的串联,并通过h森林的Poisson点过程的点的串联获得该对象的Levy-Khintchine表示和相应的表示。最后,离散和标记的UM-空间的情况下,允许将结果应用到个人的基础和最重要的空间人口。结果有各种应用。特别地,本文在[DG 18 b]和[GRG]的基础上讨论了谱系(U-值)Feller扩散和谱系(U-V -值)超随机游动的情形.在本文的第二部分中,我们去在不同的方向和完善的研究的情况下,连续分支的人口,给一个精致的分析拉普拉斯功能,并给出一个代表性的考克斯过程中的h-树,而不是森林。
2019-04-08 math.PR
Exponential ergodicity of branching processes with immigration and competition
本研究证明了带移民和竞争的连续状态分支过程在加权全变差距离下的指数遍历性,适用于次临界、临界和超临界机制,通过构造马尔可夫耦合和非对称控制函数,提供了遍历速率下界的求解方法。
2023-09-02 math.PR
Evolving phylogenies of trait-dependent branching with mutation and competition. Part I: Existence
本文提出了一个具有变异和竞争的依赖于类型的分枝模型来模拟病毒种群的进化过程。对于任何两个病毒颗粒,竞争核取决于颗粒的类型、群体的总质量以及通过分离病毒颗粒的核苷酸取代的数量可获得的遗传信息。我们考虑了这个基于个体的模型在大种群、短繁殖时间和频繁突变的情况下的演化过程,并证明了在标记度量测度空间的状态空间中的紧性。由于自然分支率的不均匀性,这些分支一般不是超度量的。因此,我们开发新的技术来验证紧凑的包容条件。最后,我们将极限刻画为一个鞅问题的解。
2017-05-09 math.PR
Quasi-stationary distribution for continuous-state branching processes with competition
本文研究带竞争的连续状态分支过程的拟平稳分布,建立该过程的多项正则性与不可约性,证明竞争项足够强时存在唯一以指数速率吸引所有初始分布的拟平稳分布。
2023-08-28 math.PR
Trait-dependent branching particle systems with competition and multiple offspring
在这项工作中,我们模拟的人口动态演变为一个连续的时间分支过程的性状结构和生态相互作用的形式突变和个体之间的竞争。我们推广现有的微观模型,允许个人有多个后代在一个繁殖事件。此外,我们允许繁殖规律既受亲本性状类型的影响,也受突变性状类型的影响。我们寻找易于处理的大总体近似。更准确地说,在分支和突变机制的一些自然假设下,我们建立了一个超过程极限作为一个适定的鞅问题的解。标准的方法不适用于我们的情况下,由于缺乏分支属性,这是一个后果的依赖性所创造的个人之间的竞争。为了显示唯一性,我们因此不得不发展一个可能具有独立意义的道森吉尔萨诺夫定理的推广。
2020-10-15 math.PR
Continuous-state branching processes with competition: duality and reflection at Infinity
本文在整体上研究了具有二次竞争的连续状态分枝过程的边界性态。我们首先观察到,尽管竞争,爆炸可以发生某些分支机制。利用分支机制和竞争参数$c>0$得到了$\infty$可达的充要条件.我们表明,当$\infty$是不可访问的,它总是一个入口边界。在$\infty$可访问的情况下,爆炸可以通过到$\infty$的单次跳转(对于某些$λ>0$,$z$处的进程以$λz$速率跳转到$\infty$)或通过在有限间隔上累积大的跳转来发生。我们构建了一个自然的扩展的最小过程,并表明,当$\infty$是可访问的和$0\leq \frac{2λ}{c}<1$,扩展过程反映在$\infty$。在$\frac{2λ}{c}\geq 1$的情况下,$\infty$是扩展进程的出口。当分支机制不是从属子的拉普拉斯指数时,我们表明在$\infty$上具有反射的过程几乎肯定会灭绝。此外,当且仅当满足Grey条件时,在$0$处的吸收几乎是确定的。当分支机制是从属子的Laplace指数时,给出了平稳分布存在的充要条件。给出了后者的拉普拉斯变换。这项研究是基于经典的时变参数和一个新的对偶方法与某些广义Feller扩散的逻辑CSBPs。
2018-09-26 math.PR
Competition on $\mathbb{Z}^d$ driven by branching random walk
考虑了$\mathbb{Z}^d$上的竞争过程,其中两个物种竞争着色的网站。实体由分支随机游动驱动。具体而言,红色(蓝色)粒子在离散时间内繁殖,并根据给定的繁殖规律放置后代,这两种类型可能不同。当红色(蓝色)粒子放置在之前未被任何粒子占据的站点时,该站点将被着色为红色(蓝色)并永远保持此颜色。这些类型相互作用,当一个粒子被放置在一个相反颜色的位置时,粒子以$p\in[0,1]$的概率采用该位置的颜色。给定的类型可以为无限多个站点着色吗?这两种类型可以同时为无限多个站点着色吗?给出了这些问题的部分答案,并制定了许多开放的问题。
2022-03-26 math.PR
The frequency process in a non-neutral two-type continuous-state branching process with competition and its genealogy
本文研究带竞争的两型连续状态分支过程中某一类型的相对频率,提出剔除频率过程并给出其矩对偶及大种群极限,进而分析两类型共存的条件。
2024-06-06 math.PR
Power-law scaling of the effective population size in a branching particle system for moderate mutation-selection
Faculty of Mathematics, University of Vienna(维也纳大学数学系);Université Marie et Louis Pasteur, CNRS, LmB (UMR 6623)(玛丽和路易·巴斯德大学,法国国家科学研究中心,LmB实验室)
本文研究了具有正漂移的分支布朗运动在中等突变-选择下的种群规模变化,证明在大N极限下,种群波动遵循多项式时间尺度的Yaglom定律,且基因谱仅包含二元合并。
2026-04-03 math.PR
Non-Equilibrium Fluctuations for a Spatial Logistic Branching Process with Weak Competition
本文研究弱竞争空间 Logistic 分支过程,证明其流体动力学极限为 FKPP 方程,且非平衡涨落收敛到带确定性非齐次系数的广义 Ornstein–Uhlenbeck 过程。
2024-09-09 math.PR
Local explosions and extinction in continuous-state branching processes with logistic competition
本文通过对偶方法研究具有逻辑竞争的连续状态分支过程的局部爆炸与灭绝,引入双对偶过程建立联系,并利用一维扩散理论转移结果。
2025-10-09 math.PR
Branching random walk with non-local competition
本研究针对大密度种群下的BPDL模型,突破以往局部竞争限制,允许竞争核具任意甚至无限范围,通过新方法严格证明了种群全局存活及形状定理,为非局部随机种群动力学提供了新的理论结果。
2024-03-21 math.PR
Branching processes with competition and generalized Ray Knight Theorem
本文考虑一个具有相互作用的离散人口模型,其中出生率和死亡率是总体规模的非线性函数。在对模型参数进行重整化之后,我们得到在大布居极限下,总体规模演化为下式的扩散解Z^x_t =x+ \int_0^t f(Z^x_s)ds+2 \int_0^t \int_0^{Z^x_s} W(ds,du),其中W(ds,du)是([0,\infty))^2上的时空白噪声。我们给出了一个Ray-Knight表示的这种扩散的反射布朗运动H的本地时间的漂移,取决于本地时间积累的H在其当前的水平,通过函数f '/2。
2013-04-02 math.PR
Exponential Ergodicity of CBIRE-Processes with Competition and Catastrophes
本文在Lyapunov型条件下,通过马尔可夫耦合与耦合生成元精细估计,证明带竞争与灾变的CBIRE过程的指数遍历性,明确三类因素平衡分支机制以保障遍历性的作用。
2024-02-02 math.PR
A localized coupling approach to interacting continuous-state branching processes
Fujian Normal University(福建师范大学);Beijing Institute of Technology(北京理工大学)
本文提出一种包含移民、捕食和竞争的连续状态分支过程模型,通过局部马尔可夫耦合方法研究其均匀ergodic性条件。
2026-04-03 math.PR
Branching-Time Signatures of Growth Regime in Tumor Birth-Death Models
The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen(香港中文大学(深圳));University of Minnesota(明尼苏达大学)
研究肿瘤生死模型中生长模式与内部分支时间分布的关系,通过连续时间生死模型研究发现指数增长种群分支时间单峰,逻辑斯蒂增长有复杂谱系结构及阶段转变,模拟结果支持了理论发现。
2026-07-14 math.PR q-bio.PE
Extinction and coming down from infinity of CB-processes with competition in a Lévy environment
本文研究了在Lévy环境中具有竞争的连续态分支(简称CB)过程的灭绝事件和从无穷远下降的性质,其中的分支机制满足所谓的Grey条件.特别地,我们在假设Lévy环境不向无穷大漂移的情况下推导出,对于任何起始点,过程在有限时间a.s.内灭绝。此外,如果我们对竞争机制施加一个可积性条件,那么无论环境的长期行为如何,这个过程都是从无穷大开始的。
2019-06-04 math.PR
Branching processes with pairwise interactions
本文研究允许个体成对竞争与合作的BPI过程,通过随机时间变换和矩对偶给出爆炸、灭绝、从无穷大下降及平稳分布的积分判别,并引入广义Wright-Fisher扩散。
2024-06-16 math.PR
An aspect of particles' spatial competition
作为粒子从反对称初态的谱系观察的推论,证明了分支随机游动在整数格点上沿上升方向单调递减,并给出了通常定向格点上逾渗路径的一个相关性质.
2015-01-17 math.PR
Sample genealogy and mutational patterns for critical branching populations
研究了突变种群中样本系谱的一个泛对象:泊松突变的临界纯灭过程,条件是在固定的时间范围内其总体规模。我们展示了这个过程是如何产生的法律的家谱样本在一个大类的关键分支人口在出生时突变,即人口收敛,在一个大的人口渐近,对连续随机树。我们将这个模型推广到具有随机基础时间的总体,先验分布g_i:x \mapsto x^{-i},i \in \Z_+,包括所谓的均匀(i=0)和对数均匀(i=1)先验。我们首先研究这些模型产生的突变模式,通过研究具有固定大小的样本的位点频谱,即样本中k个个体携带的突变数量。在地基时间固定的情况下,以及地基时间均匀先验和对数均匀先验的情况下,给出了样本的期望频谱的显式公式。其次,我们建立了分布的依分布收敛,对于大的样本量,(适当的重整化)的树所跨越的样本系谱与前g_i的时间起源。最后,我们证明了具有不同先验的极限谱系都可以嵌入到给定Poisson点测度的同一实现中。
2014-07-29 math.PR q-bio.PE
Two level branching model for virus population under cell division
本文研究了细胞分裂下病毒种群的两层分枝模型。我们假设细胞携带病毒种群,这些病毒种群作为具有竞争的分支粒子系统进化,而细胞根据Yule过程分裂,从而将它们的病毒种群分成两个独立进化的亚群。然后,我们假设病毒种群的规模是巨大的,并描述了快速分支率和巨大的人口密度极限作为一个适定的鞅问题的解决方案。虽然验证紧密性是相当标准的,我们提供了一个费曼-卡茨对偶关系得出唯一性。此外,对偶关系允许进一步研究的长期行为的模型。
2020-12-08 math.PR
Survival and complete convergence for a spatial branching system with local regulation
我们研究了一个离散时间空间分支系统$\mathbb{Z}^d$与逻辑型局部调节在每个deme取决于在相邻demes的人口的加权平均。我们证明了,如果竞争项足够小,系统以正概率生存。对于一组参数值,我们还得到了非平凡平衡点的唯一性和全收敛,以及相关的两型模型的长期共存性。在此过程中,我们对$\mathbb{Z}^d$上相应的确定性耦合映象格子的平衡点及其吸引区域进行了分类。
2007-11-05 math.PR
Height and the total mass of the forest of genealogical trees of a large population with general competition
我们考虑在连续时间内具有相互作用的分支过程,其值都是整数和实数(在第二种情况下,我们将自己限制在连续过程中),它模拟了种群规模的演变。我们假设,对于大的总体规模的相互作用的类型的竞争,这限制了人口的规模。我们讨论了在哪些情况下相互作用足够强,使得消亡时(或等价地系谱树森林的高度)保持有限,因为祖先的数量趋于无穷大,或者甚至使得系谱树森林的长度(在连续状态的情况下,更确切地说是它的总质量)保持有限,因为祖先的总体规模趋于无穷大。
2014-10-21 math.PR
Branching processes with interactions: the subcritical cooperative regime
在本文中,我们引入了一个家庭的过程的值上的非负整数,描述了人口的动态,其中个人被允许有不同类型的相互作用。我们考虑的相互作用类型包括成对的相互作用,如竞争,消灭和合作;以及可以被视为灾难的几个个体之间的相互作用。我们把这样的过程族称为\textit{branching processes with interactions}。我们的目的是研究他们的长期行为下的一个特定的制度的成对相互作用参数,我们引入{ \it亚临界合作制度}。在这样的制度下,我们证明了在这个类中的一个过程来自无穷大,并有一个时刻的对偶,这原来是一个跳跃扩散,可以被认为是一个性状或表型的频率的演变,其参数有一个经典的解释,在人口遗传学。矩对偶是一个重要的工具,用于表征具有相互作用的分支过程的平稳分布,只要这种分布存在,但它本身就是一个有趣的对象。
2020-03-29 math.PR
On a stochastic Ricker competition model
我们模拟两个竞争种群的进化$U_t, V_t $的二维尺寸依赖的分支过程。假设群体特征彼此接近,如在居民突变体的情况下。给定$U_t = m$和$V_t = n$,$U_{t+1}$和$V_{t+1}$的期望值分别由$me^{r - K(m + bn)} $和$ne^{\tilde r - \tilde K (n + am)}$给出,其中$r, \tilde r$模拟固有种群增长,$K, \tilde K $模拟当前种群对种群增长的抑制力(如食物稀缺),$ a, b $模拟两个种群之间的相互作用。对于小的$K, \tilde K $,该过程通常在很长一段时间内紧密遵循相应的确定性Ricker竞争模型。在某些条件下,特别是相互入侵的条件下,确定性模型在开放的第一象限中存在共存不动点。通过过程的拟平稳分布研究了其渐近行为。我们开始研究这些分布的抑制力$K, \tilde K$接近0。
2013-02-13 math.PR
New results in Branching processes using Stochastic Approximation
本文使用随机逼近技术研究连续时间两型依赖规模的 Markov 分支过程,证明种群比例渐近收敛或围绕常微分方程鞍点波动,并扩展了新变体以应用于病毒市场竞争与在线社交网络假新闻控制。
2023-04-03 math.PR
Coexistence in locally regulated competing populations and survival of branching annihilating random walk
我们提出了两个模型的一对竞争种群的进化。两者都是基于网格的。第一个是完全空间模型之间的妥协,这似乎不服从分析结果,和相互作用的粒子系统模型,不,目前,将所有的竞争策略,人口可能采取。第二种方法是第一种方法的简化,即竞争只发生在格点内,每个格点内的总总体规模为常数。在特殊情况下,第二个模型是一个分支零化随机游动的对偶。对于每个模型,使用定向渗流的比较,我们表明,对于某些参数值,两个人口将共存的所有时间与正概率。作为推论,我们推导出的所有时间的分支零化随机游动足够大的分支率的生存。我们还提出了一些与空间在两个种群的生存概率中的作用有关的图表。
2007-10-29 math.PR
Branching Brownian motion and Selection in the Spatial Lambda-Fleming-Viot Process
我们提出这样一个问题:“在空间结构化的种群中,对基因的自然选择何时会在当代种群中观察到的遗传变异模式中引起可检测的痕迹?".我们专注于“邻里规模”,即有效的当地人口密度,是小的情况。与来自种群的样本中的个体相关的家谱嵌入在祖先选择图的空间版本中,并且通过对该对象应用扩散缩放,我们表明,在至少三个维度中,选择几乎不受空间结构的阻碍,而在最相关的维度,$d=2$中,如果我们要有机会检测到它,选择必须更强(通过$\log(1/μ)$的因子,其中$μ$是中性突变率)。$d=1$病例在Etheridge等人(2015)中进行了处理。数学上的兴趣在于,虽然形成祖先选择图的分支和合并谱系系统收敛于分支布朗运动,但这反映了一种微妙的平衡,即分支率增长到无穷大,而种群中强烈的局部竞争导致几乎所有分支通过合并而立即无效。
2016-11-16 math.PR
Microscopic Weak Selection Principle for the Logistic Branching Brownian Motion with selection
Facultad de Ciencias, UNAM(墨西哥国立自治大学理学院)
本文提出对数分支布朗运动(Log-BBM)作为FKPP型方程的微观模型,证明在大种群极限下其重整化经验测度弱收敛到非局部FKPP方程的解,并展示该模型表现出Brunet-Derrida系统的弱选择原理,即粒子选择最小传播速度。
2026-05-27 math.PR
A Viral Timeline Branching Process to study a Social Network
生物启发的范例被证明是有用的,在分析传播和网络中的信息传播。在本文中,我们将探讨使用多类型的分支过程来分析社交网络中的内容的病毒属性,有和没有来自其他来源的竞争。我们推导和计算各种病毒式传播的措施,例如,病毒式传播的概率、预期份额数量或预期份额数量的增长率等。它们允许人们预测全局宏观属性的出现(例如,帖子在整个网络中的病毒式传播)与确定局部交互的规律和参数之间的关系。本地交互在很大程度上取决于保存内容的时间线的结构和朋友的数量(即,连接)的网络用户。然后,我们制定了一个非合作对策的问题,并研究了纳什均衡作为一个函数的参数。竞争下的社会网络的分支过程是可分解的,多类型的和连续的时间变量。对于这样的进程类型属于不同的子类以不同的速度发展,并有不同的灭绝概率等,我们计算内容提供商明智的灭绝概率,增长率等,我们还推测内容提供商明智的增长率预期的份额。
2019-12-31 cs.SI math.PR
Time reversal of spinal processes for linear and non-linear branching processes near stationarity
考虑一类具有竞争、影响繁殖和生存的性状结构和变化环境的随机个体种群模型。性状的变化由跳跃过程描述,在大种群中,其动态可以用带有非局部变异算子的非线性偏微分方程来近似。利用这个偏微分方程允许一个非平凡的平稳解的事实,我们可以用一个线性出生-纯灭过程来近似非线性随机种群过程,只要种群保持接近这个平衡,其中相互作用被冻结。这使我们能够推导出,当人口是大的,方程所满足的祖先血统的个人均匀采样在一个固定的时间$T$,这是路径构成的特点,祖先的这个人在过去的时间$t\leq T$。这个过程是一个时间非齐次的马尔可夫过程,但我们表明,这个过程的时间反演具有一个非常简单的结构(例如,时间齐次和独立的$T$)。这扩展了最近的结果,其中作者研究了具有拉普拉斯算子的类似模型,但方法基本上依赖于突变的高斯性质。
2022-01-13 math.PR
Long-range competition on the torus
School of Mathematical and Physical Sciences, University of Sheffield(谢菲尔德大学数学与物理科学学院);Department of Mathematics, University of Illinois Urbana–Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校数学系)
该研究针对d维n规模环面上的长程竞争SI感染模型,通过分支随机游走耦合方法精确刻画了共存条件与非共存时的感染规模相变,推广了参数固定情形的已知结果。
2026-08-11 math.PR
To fixate or not to fixate in two-type annihilating branching random walks
研究了一类在$\mathbb{Z}^d$上演化为分支随机游动的两类竞争模型.这两种类型分别由红色和蓝色球代表,其规则是不同颜色的球在接触时会湮灭。我们考虑初始配置,其中$\mathbb{Z}^d$的网站包含一个球,这是独立的概率$p$和蓝色的红色。我们解决的问题\emph{fixation},指的是网站最终解决一个给定的颜色,或没有。在分支规则的一个温和的时刻条件下,我们证明了该过程将固定几乎必然为$p\neq 1/2$,和每个网站将改变颜色无限经常几乎必然为平衡的初始条件$p=1/2$。
2020-10-21 math-ph math.MP math.PR
Adaptive dynamics in logistic branching populations
考虑一类具有遗传变异、出生和竞争的Logistic型特征结构群体,其中共存类型的数量可能发生波动。在保持总体规模有限的同时,对这一群体应用有限的罕见突变,会导致一个跳跃过程,即所谓的"性状替代序列",在这个过程中,进化通过突变类型的连续入侵和固定而进行。突变体的固定概率被解释为取决于种群当前状态的适应度景观。这类模型是在适应动力学中,在大种群的附加假设下首次提出和研究的。假设也是小的突变步骤,自适应动力学理论提供了一个确定性的常微分方程,近似于种群的主导性状的进化动力学,称为"自适应动力学的正则方程"。在这项工作中,我们希望通过保持种群有限来将遗传漂变包括在这个模型中。在这种情况下,重新调整突变步骤(弱选择)会在性状空间上产生一种扩散,我们称之为"自适应动态的典型扩散",其中遗传漂变(扩散项)与由适应度梯度驱动的方向选择(确定性项)相结合。最后,为了计算这种扩散的系数,我们寻求明确的一阶公式固定的概率出现在居民人口中的一个近中性突变。这些公式用与生育力、防御、侵略性和隔离相关的"入侵系数"表示,这些系数衡量了鲁棒性(稳定性w.r.t.选择性优势)的居民类型。给出了正则扩散的一些数值结果。
2007-06-28 math.PR
A Countable-Type Branching Process Model for the Tug-of-War Cancer Cell Dynamics
该研究提出一个可数类型分支过程模型,模拟癌症细胞中驱动与乘客突变的拔河竞争,分析类型转换的长期行为及其对癌症动力学和群体遗传学的意义。
2024-02-04 math.PR q-bio.PE
Conditioning the logistic branching process on non-extinction
我们考虑一个生灭过程,其中死亡是由于“自然死亡”和个体之间的竞争,建模为一个总体规模的二次函数。由此产生的“逻辑分支过程”被提出作为种群中竞争某种资源或物种数量的个体数量的模型。然而,由于二次死亡率,即使内禀增长率为正,种群也会以概率1在有限时间内灭绝。有相当大的兴趣在了解的过程条件下不灭绝。本文利用种群遗传学中祖先选择图的关系,根据一维扩散过程在时间$T$的分布,给出了以生存到某一固定时间$T$为条件的Logistic分支过程的转移率表达式.我们还发现的概率母函数的Yaglom分布的过程和相当明确的表达式的过渡率为所谓的Q-过程,即逻辑分支过程的条件,以保持活着到无限的未来。对于这一过程,人们可以写下(时间反演的)总总体规模的联合生成元,以及在群体遗传学中被称为“系谱”和在遗传学中被称为群体样本的“重建树”。我们探讨这些计算数值的一些后果。
2013-10-22 math.PR q-bio.PE
Mutation, selection, and ancestry in branching models: a variational approach
我们考虑在突变和差异繁殖或选择的共同作用下的种群进化。人口建模为一个有限型马尔可夫分支过程在连续时间,相关的家谱树被认为是在向前和向后的时间方向。反向过程的平稳型分布,即所谓的祖先分布,是研究突变-选择平衡的关键。这种平衡可以用变分原理的形式来表达,该原理量化了任何可能的类型分布中繁殖和突变各自的作用。它表明,人口的平均增长率的结果,从一个最大的长期增长率的竞争,由当前的平均繁殖率之间的差异,并与突变过程的渐近衰减率;这种权衡赢得了祖先分布。我们的主要应用是准种模型的序列进化与突变耦合到复制,但独立的跨站点,和健身功能,是不变的置换下的网站。在这里,变分原理的详细工作,并产生一个简单的,明确的结果。
2006-11-06 math.PR q-bio.PE
Predator-prey density-dependent branching processes
本文提出两个密度依赖分支过程建模捕食者-猎物种群,分析固定、灭绝与共存条件及极限增长率,并证明资源有限时系统几乎必然灭绝。
2024-06-28 math.PR q-bio.PE
Adaptation in a stochastic multi-resources chemostat model
我们感兴趣的是在适应性动态的生物框架的特定尺度上,通过生态相互作用,从表型变异和自然选择的相互作用中模拟达尔文进化。自适应动力学到目前为止已经提出了严格的基础上,只有直接竞争模型(Lotka-Volterra模型)涉及的竞争内核,它描述了从一个人到另一个竞争压力。我们将其扩展到多资源恒化器模型,其中个体之间的竞争来自于共享具有自身动态的多个资源。从一个随机生灭过程模型出发,证明了当有利突变很少时,种群在突变时间尺度上表现为一个在平衡态(自适应动力学文献中的多态演化序列)之间移动的跳跃过程.一个重要的技术成分是研究恒化器多源动力系统的长时间行为。在小的突变步长限制下,这一过程又产生了表型空间中的一个微分方程,称为适应动力学的正则方程。从这个典型的方程,仍然假设小突变的步骤,我们证明了严格的表征的进化分支点。
2013-02-03 math.DS math.PR q-bio.PE
A spatially explicit Markovian individual-based model for terrestrial plant dynamics
提出了一个基于个体的陆地生态种群时空模型。该模型在空间上是明确的,其特征在于每个个体的位置以及另一个特征,例如个体的大小,其根据给定的随机模型演变。种群是通过一个明确的竞争内核进行局部调节的。IBM表示为一个测度值分支/扩散随机过程。该方法允许(i)描述相关的Monte Carlo模拟和(ii)分析大初始总体规模渐近下的极限过程。极限宏观模型是一个确定性的积分微分方程。
2010-06-30 math.PR q-bio.PE
Ancestral lineages under horizontal trait transfer: spinal decomposition and time reversal beyond stationarity
Ecole Polytechnique Paris, Centre de Mathématiques Appliquées(巴黎综合理工学院,应用数学中心)
本文提出一种基于脊柱分解和时间反转的新方法,用于分析水平性状转移下祖先谱系,超越平稳性限制,提供更直接通用的视角。
2026-10-01 math.PR q-bio.PE
Limiting behaviour of Branching Processes and Online Social Networks
本文研究依赖总当前种群的多类型 Markov 分支过程,利用随机逼近和自治可测 ODE 刻画在线社交网络内容可见度的渐近比例,发现新的盘旋极限行为,并提出竞争、异常死亡、饱和及奖励参与博弈等扩展模型。
2024-06-12 cs.SI math.PR physics.soc-ph
Central limit theorem for bifurcating Markov chains under point-wise ergodic conditions
分叉马尔可夫链(BMC)是一种以全二叉树为索引的马尔可夫链,它表示一个个体具有两个子女的群体中一个性状的进化。对BMC的一般可加泛函给出了一个中心极限定理,并证明了三个区域的存在性。这对应于繁殖率(每个个体有两个孩子)和遍历率之间的竞争。这与Guyon(2007)的工作相反,其中考虑的可加泛函是鞅增量的和,并且只出现一个区域。我们的结果可以被看作是离散时间版本,但具有一般的特征演化,来自Adamczak和Mirachovich(2015)的分支粒子系统的时间连续设置的结果,其中特征的演化由Ornstein-Uhlenbeck过程给出。
2021-03-23 math.PR math.ST stat.TH
Spreading speed of locally regulated population models in macroscopically heterogeneous environments
研究了宏观异质环境中的格点分支随机游走模型,发现在特定渐近极限下前沿位置收敛于显式 ODE 解,并证明极限不可交换。
2024-12-21 math.AP math.PR
The interplay of selection and dormancy in a Moran model can lead to coexistence of types
Goethe-Universität Frankfurt(法兰克福歌德大学);Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学);HUN-REN Alfréd Rényi Institute of Mathematics(匈牙利研究与教育网络阿尔弗雷德·雷尼数学研究所)
本文研究了Moran模型中选择与休眠的相互作用,发现休眠状态在特定参数条件下可入侵并固定,同时存在新的稳定共存模式。
2026-02-27 math.PR q-bio.PE