Ring patterns and their bifurcations in a nonlocal model of biological swarms
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
In this paper we study the pattern formation of a kinematic aggregation model for biological swarming in two dimensions. The swarm is represented by particles and the dynamics are driven by a gradient flow of a non-local interaction potential which has a local repulsion long range attraction structure. We review and expand upon recent developments of this class of problems as well as present new results. As in previous work, we leverage a co-dimension one formulation of the continuum gradient flow to characterize the stability of ring solutions for general interaction kernels. In the regime of long-wave instability we show that the resulting ground state is a low mode bifurcation away from the ring and use weakly nonlinear analysis to provide conditions for when this bifurcation is a pitchfork. In the regime of short-wave instabilities we show that the rings break up into fully 2D ground states in the large particle limit. We analyze the dependence of the stability of a ring on the number of particles and provide examples of complex multi-ring bifurcation behavior as the number of particles increases. We are also able to provide a solution for the "designer potential" problem in 2D. Finally, we characterize the stability of the rotating rings in the second order kinetic swarming model.
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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 | 0,003 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| 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