Stationary and slowly moving localised pulses in a singularly perturbed Brusselator model
Notice bibliographique
Résumé
Recent attention has focused on deriving localised pulse solutions to various systems of reaction–diffusion equations. In this paper, we consider the evolution of localised pulses in the Brusselator activator–inhibitor model, long considered a paradigm for the study of non-linear equations, in a finite one-dimensional domain with feed of the inhibitor through the boundary and global feed of the activator. We employ the method of matched asymptotic expansions in the limit of small activator diffusivity and small activator and inhibitor feeds. The disparity of diffusion lengths between the activator and inhibitor leads to pulse-type solutions in which the activator is localised while the inhibitor varies on an O(1) length scale. In the asymptotic limit considered, the pulses become spikes described by Dirac delta functions and evolve slowly in time until equilibrium is reached. Such quasi-equilibrium solutions with N activator pulses are constructed and a differential-algebraic system of equations (DAE) is derived, characterising the slow evolution of the locations and the amplitudes of the pulses. We find excellent agreement for the pulse evolution between the asymptotic theory and the results of numerical computations. An algebraic system for the equilibrium pulse amplitudes and locations is derived from the equilibrium points of the DAE system. Both symmetric equilibria, corresponding to a common pulse amplitude, and asymmetric pulse equilibria, for which the pulse amplitudes are different, are constructed. We find that for a positive boundary feed rate, pulse spacing of symmetric equilibria is no longer uniform, and that for sufficiently large boundary flux, pulses at the edges of the pattern may collide with and remain fixed at the boundary. Lastly, stability of the equilibrium solutions is analysed through linearisation of the DAE, which, in contrast to previous approaches, provides a quick way to calculate the small eigenvalues governing weak translation-type instabilities of equilibrium pulse patterns.
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».