Locust Dynamics: Behavioral Phase Change and Swarming
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Notice bibliographique
Résumé
Locusts exhibit two interconvertible behavioral phases, solitarious and gregarious. While solitarious individuals are repelled from other locusts, gregarious insects are attracted to conspecifics and can form large aggregations such as marching hopper bands. Numerous biological experiments at the individual level have shown how crowding biases conversion towards the gregarious form. To understand the formation of marching locust hopper bands, we study phase change at the collective level, and in a quantitative framework. Specifically, we construct a partial integrodifferential equation model incorporating the interplay between phase change and spatial movement at the individual level in order to predict the dynamics of hopper band formation at the population level. Stability analysis of our model reveals conditions for an outbreak, characterized by a large scale transition to the gregarious phase. A model reduction enables quantification of the temporal dynamics of each phase, of the proportion of the population that will eventually gregarize, and of the time scale for this to occur. Numerical simulations provide descriptions of the aggregation's structure and reveal transiently traveling clumps of gregarious insects. Our predictions of aggregation and mass gregarization suggest several possible future biological experiments.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 découle