A domain-dependent stability analysis of reaction–diffusion systems with linear cross-diffusion on circular domains
Notice bibliographique
Résumé
In this study, we present theoretical considerations of, and analyse, the effects of circular geometry on the stability analysis of semi-linear parabolic PDEs of reaction–diffusion type with linear cross-diffusion for a two-component system on circular domains. The highlights of our theoretical and computational findings are: (i) By employing linear stability analysis for a two-component reaction–diffusion system with linear cross-diffusion on circular disc domains, we derive necessary and sufficient conditions for the system to exhibit cross-diffusion driven-instability, dependent on the length scale of the geometry. These analytical studies involve cross-diffusion and circular geometry to unravel analytical conditions for the full computational classification of the parameter spaces that allow the system to exhibit Turing, Hopf and transcritical patterns. (ii) We compute parameter spaces on which patterns are formed only due to linear cross-diffusion as well as due to a critical domain length. These spaces do not exist in the absence of cross-diffusion nor when the conditions on the domain length are violated. (iii) To support our theoretical findings, finite element simulations illustrating the formation of spot patterns on circular domains are presented. Model parameter values are selected from parameter spaces that are induced by cross-diffusion, thereby supporting linear cross-diffusion coupled with reaction–diffusion theory as a candidate mechanism for pattern formation. (iv) A by-product of this study, is that an activator-depleted reaction–diffusion system with linear cross-diffusion on circular domains, appears to favour the formation of spot patterns for most of the parameter values chosen. Such patterns are reminiscent of those observed on stingrays, which form on approximately circular domains during growth development.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,002 | 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 ».