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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

Junctions and spiral patterns in generalized rock-paper-scissors models

P. P. Avelino, D. Bazeia, L. Losano, J. Menezes, B. F. Oliveira

Resumo
We investigate the population dynamics in generalized rock-paper-scissors models with an arbitrary number of species N. We show that spiral patterns with N arms may develop both for odd and even N, in particular in models where a bidirectional predation interaction of equal strength between all species is modified to include one N-cyclic predator-prey rule. While the former case gives rise to an interface network with Y-type junctions obeying the scaling law L ∝ t1/2, where L is the characteristic length of the network and t is the time, the latter can lead to a population network with N-armed spiral patterns, having a roughly constant characteristic length scale. We explicitly demonstrate the connection between interface junctions and spiral patterns in these models and compute the corresponding scaling laws. This work significantly extends the results of previous studies of population dynamics and could have profound implications for the understanding of biological complexity in systems with a large number of species.

Physical Review E
Volume 86, Página 036112_1
setembro 2012

>> ADS>> DOI

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

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