物質の交換

KABIRA2011-07-22

  • 存在から発展へ
  • 物質の移動があるモデル
    • 箱を2つ用意してそれぞれの箱の中はブリュッセレーターと同じ挙動を示す
    • 2つの箱の間で物質の移動がある
  • \begin{matrix}  \frac{dX_1}{dt} &=& A + X_1^2Y_1 -BX_1 -X_1 + D_X(X_2-X_1)\\ \frac{dY_1}{dt} &=& BX_1-X_1^2Y_1 +D_Y(Y_2-Y_1)\\ \frac{dX_2}{dt} &=& A + X_2^2Y_2 -BX_2 -X_2 +D_X(X_1-X_2)\\ \frac{dY_2}{dt} &=& BX_2-X_2^2Y_2+D_Y(Y_1-Y_2) \end{matrix}
  • A, \, B が臨界値以上
  • 定常解からずらしてみる
    • p108のようなグラフにならず、リミットサイクルになってしまう....
    • 対称性の破れた構造が得られる "適当な条件" が分からない
  • 追加記事
    •   \begin{cases} D_X = 0.1 \\ D_Y = 1 \end{cases}
    • 上の条件で構造が作られるのが確認できた

A<-2
B<-10
X0<-A
Y0<-B/A

dt<-0.001
T<-10
Nt<-T/dt
M1<-M2<-matrix(0,3,Nt)


D1<-0.1
D2<-1
f1<-function(X1,X2){
	y<- A+X1[1]^2*X1[2]-B*X1[1]-X1[1]+D1*(X2[1]-X1[1])
	return(y)
	}
f2<-function(X1,X2){
	y<- B*X1[1]-X1[1]^2*X1[2]+D2*(X2[2]-X1[2])
	return(y)
	}

# 初期条件
X1<-c(X0,Y0+0.1)
X2<-c(X0,Y0-0.1)

for(nt in 1:Nt){
M1[,nt]<-c(X1,nt)
M2[,nt]<-c(X2,nt)
dX1<-c(f1(X1,X2),f2(X1,X2))*dt
dX2<-c(f1(X2,X1),f2(X2,X1))*dt
X1<-X1+dX1
X2<-X2+dX2
}


range<-c(min(M1[1:2,],M2[1:2,]),max(M1[1:2,],M2[1:2,]))
plot(M1[1,],type="l",col=2,ylim=range)
par(new=TRUE)
plot(M1[2,],type="l",col=2,ylim=range)
par(new=TRUE)
plot(M2[1,],type="l",col=4,ylim=range)
par(new=TRUE)
plot(M2[2,],type="l",col=4,ylim=range)