Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > q-bio > arXiv:2510.04193v2

帮助 | 高级搜索

定量生物学 > 定量方法

arXiv:2510.04193v2 (q-bio)
[提交于 2025年10月5日 (v1) ,最后修订 2025年10月7日 (此版本, v2)]

标题: 活性物质轨迹的逆统计量以区分相互作用核各向异性与涌现相关性

标题: Inverse statistics of active matter trajectories to distinguish interaction kernel anisotropy from emergent correlations

Authors:Simon F. Martina-Perez
摘要: 高分辨率成像提供了迁移细胞、群体动物和合成活性粒子的密集轨迹,从中可以使用各种方法确定相互作用定律。 然而,区分在这些数据中观察到的前后或侧向偏差是反映相互作用核中的固有各向异性,还是由各向同性成对相互作用力产生的涌现相关性,仍然是一个开放挑战。 我们通过推导一个将可测量的两点速度相关性与未知的距离和角度依赖的相互作用核联系起来的线性偏微分方程来解决这一歧义。 可能出现类似图灵的不稳定性,这使得即使代理按照一个与角度无关的吸引力-排斥力定律相互作用,也可以出现偶极子或四极子模式。 然后我们表明,引入一个弱速度对齐力可能会通过抑制偶极子模式而干扰各向异性模式的形成。 我们通过基于代理的模拟验证了这些预测,并为试图区分固有各向异性与涌现效应的实验提供了设计指导。
摘要: High-resolution imaging provides dense trajectories of migrating cells, flocking animals, and synthetic active particles, from which interaction laws can be determined with a wide variety of methods. Yet, distinguishing whether front-back or lateral biases seen in such data reflect intrinsic anisotropy in the interaction kernel or emergent correlations that are nevertheless produced by isotropic pairwise interaction forces remains an open challenge. We resolve this ambiguity by deriving a linear partial differential equation that connects measurable two-point velocity correlations to an unknown, distance- and angle-dependent interaction kernel. Turing-like instabilities can occur which allows for dipolar or quadrupolar patterns to arise even when agents interact according to an underlying attraction-repulsion law that is angle-independent. We then show that incorporating a weak velocity-alignment force can interfere with anisotropic pattern formation by suppressing dipolar patterns. We validate these predictions with agent-based simulations and provide design guidance for experiments that seek to discriminate intrinsic anisotropy from emergent effects.
主题: 定量方法 (q-bio.QM)
引用方式: arXiv:2510.04193 [q-bio.QM]
  (或者 arXiv:2510.04193v2 [q-bio.QM] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2510.04193
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Simon Martina-Perez [查看电子邮件]
[v1] 星期日, 2025 年 10 月 5 日 13:19:04 UTC (3,315 KB)
[v2] 星期二, 2025 年 10 月 7 日 09:22:37 UTC (3,313 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
q-bio.QM
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-10
切换浏览方式为:
q-bio

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号