Physikalische Modelle der Tierbewegung
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Beschreibung:
Ziel des Seminars ist es, beobachtete räumliche oder raumzeitliche Muster der Ortsveränderung bestimmter Tierarten (siehe Bilder) mit Modellen (z.B. nichtlineare stochastische Oszillatoren, aktive Brownsche Teilchen, etc.) und Methoden der Physik (nichtlineare Dynamik, Langevin Gleichungen, Fokker-Planck und Mastergleichung, zelluläre Automaten, Hüpfprozesse, Levy-Statistik, etc.) zu beschreiben. Es ist nicht das Ziel, die physikalischen Mechanismen der Bewegungsfähigkeit zu untersuchen!Links & Literatur:
- A. Okubo & S.A. Levin: Diffusion and Ecological Problems 2nd edition, (Springer, New York, 2001). [Ausführliches Inhaltsverzeichnis]
- The boids web-page hosted by Craig Reynolds [link].
- C.W. Reynolds: Flocks, Herds, and Schools: A Distributed Behavioral Model [pdf].
- D.R. Brillinger: Simulated Constrained Animal Motion Using Stochastic Differential Equations [pdf].
- U. Erdmann et. al.: Active Brownian Particle and Random Walk Theories of the Motions of Zooplankton: Application to Experiments with Swarms of Daphnia [pdf].
- A.S. Mikhailov & D.H. Zanette: Noise-induced breakdown of coherent collective motion in swarms [pdf].
- F. Schweitzer et. al.: Statistical mechanics of canonical-dissipative systems and applications to swarm dynamics [pdf].
- U. Erdmann et. al.: Excitation of rotational modes in two-dimensional systems of driven Brownian particles [pdf].
- U. Börner et. al.: Rippling Patterns in Aggregates of Myxobacteria Arise from Cell-Cell Collisions [pdf].
- A. Harnos et. al.: Scaling and Intermittency in Animal Behavior [pdf].
- D. Boyer et. al.: Modeling the Searching Behavior of Social Monkeys [pdf].
- M. Wilkinson & B. Mehlig: Path coalescence transition and its applications [pdf].
| Datum |
Referent |
Thema/Titel |
| 21.10.2004 |
J. Freund |
Einführung |
| 28.10.2004 |
J. Freund |
Besprechung |
| 04.11.2004 |
J. Freund |
Physikalisch-mathematische Grundlagen |
| 11.11.2004 |
J. Freund |
Molekulare und turbulente Diffusion |
| 18.11.2004 |
J. Freund |
Random-Walk Modelle |
| 25.11.2004 |
J. Freund |
Master, Fokker-Planck und Langevin Glgn. |
| 02.12.2004 |
entfällt |
--- |
| 09.12.2004 |
J. Freund |
Levy-Walks in der Tierbewegung I |
| 16.12.2004 |
J. Freund |
Levy-Walks in der Tierbewegung II levyflight.m brownflight.m |
| 06.01.2005 |
J. Freund |
Bewegung von Zooplankton: Aktive Brownsche Teilchen & korrelierte Zufallsbewegung |
| 13.01.2005 |
J. Freund |
Bewegung von Zooplankton: Schwarmbildung und Vortizes |
| 20.01.2005 |
J. Freund |
Rauschinduzierter Zusammenbruch kohärenter Bewegung |
| 27.01.2005 |
entfällt |
--- |
| 03.02.2005 |
J. Freund |
Keller-Segel Modell
für Chemotaxis & nichtlokale Diffusion |
| 10.02.2005 |
J. März |
Chemotaxis anaerober Bakterien |
Revised 10.21.04