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ロジステック曲線は、生物の個体数 u の時間的増減を表すのによく用いられます。 個体数の増加は、現在の個体数に比例して増加するとして、その比例定数を α 食料や生息領域等による個体数の飽和度に比例するとして、その比例定数を β とすると du/ct = αu * β(1-u) で表されます。 この微分方程式を解くと x(t) = αeαt/(1 + βeαt となり、 最初は急激に増加しても、次第に緩やかになり、最大値 1/β に収束します。 ●時間的推移(上図) この微分方程式を差分方程式に変形すると、 x[n+1] = a x[n](1-x[n]) ( a = 1+α・dt, x[n] = αdt/1+α・dt)βu[n] ) t[n] = t[0] * n*dt となります。 連続系を離散系で近似することにより、xは、aの値により、多様な変化をします。 0 < a < 1 単調減少して0に収束 1 < a < 2 単調減少して安定値に収束 2 < a < 3 減衰振動して安定値に収束 3 < a < 1+√6 安定な2つの値の間を周期振動 1+√6 < a 周期振動、またはランダムな振動 ●振動分布(下図) 一定時間を経過した後のxの分布をグラフにしたものです。横軸に a, 縦軸に x[n] がとられています。