Collective behaviour of large number of vortices in the plane
Notice bibliographique
Résumé
We investigate the dynamics of $N$ point vortices in the plane, in the limit of large $N$. We consider {\em relative equilibria}, which are rigidly rotating lattice-like configurations of vortices. These configurations were observed in several recent experiments [Durkin and Fajans, Phys. Fluids (2000) 12, 289-293; Grzybowski {\em et.al} PRE (2001)64, 011603]. We show that these solutions and their stability are fully characterized via a related {\em aggregation model} which was recently investigated in the context of biological swarms [Fetecau {\em et.al.}, Nonlinearity (2011) 2681; Bertozzi {\em et.al.}, M3AS (2011)]. By utilizing this connection, we give explicit analytic formulae for many of the configurations that have been observed experimentally. These include configurations of vortices of equal strength; the $N+1$ configurations of $N$ vortices of equal strength and one vortex of much higher strength; and more generally, $N+K$ configurations. We also give examples of configurations that have not been studied experimentally, including $N+2$ configurations where $N$ vortices aggregate inside an ellipse. Finally, we introduce an artificial ``damping'' to the vortex dynamics, in an attempt to explain the phenomenon of crystalization that is often observed in real experiments. The diffusion breaks the conservative structure of vortex dynamics so that any initial conditions converge to the lattice-like relative equilibrium.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».