Vol. 19 No. 4, 2016

Clustering and chimera in the spatial-temporal dynamics of populations with age structure in the ring habitat

Author(s):
Kulakov M.P., Frisman E.Ya.

PDF (2134 К)   PP. 5-11.

Abstract:
The article deals with the problem of clustering in the systems of non-locally coupled populations, inhabiting the one-dimensional ring-shaped habitat. Every single system represents a model of two-age population, and coupling represents the migration of adult individuals. We study the dependence of spatial-temporal dynamics patterns on the initial conditions and control parameters. It was found out, that each cluster can show fl uctuations of different character (oscillations with different periods, or the absence of oscillations in some clusters).

Keywords:
age structure; migration; spatial-temporal dynamics; cluster; chimera

References:
1. Богомолов С.А., Стрелкова Г.И., Schöll E., Анищенко В.С. Амплитудные и фазовые химеры в ансамбле хаотических осцилляторов // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42, вып. 14. С. 103–110.
2. Кузнецов А.П., Кузнецов С.П. Критическая динамика решеток связанных отображений у порога хаоса // Известия вузов. Радиофизика. 1991. Т. 34, № 10–12. C. 1079–1115.
3. Кулаков М.П. Закономерности кластеризации динамики численности популяций, находящихся в процессе расселения особей по линейному ареалу // Региональные проблемы. 2015. Т. 18, № 4. С. 33–39.
4. Кулаков М.П., Неверова Г.П., Фрисман Е.Я. Мультистабильность в моделях динамики миграционно-связанных популяций с возрастной структурой // Нелинейная динамика. 2014. Т. 10, № 4. С. 407–425.
5. Кулаков М.П., Фрисман Е.Я. Бассейны притяжения кластеров в системах связанных отображений // Нелинейная динамика. 2015. Т. 11, № 1. С. 51–76.
6. Фрисман Е.Я., Неверова Г.П., Кулаков М.П., Жигальский О.А. Явление мультирежимности в популяционной динамике животных с коротким жизненным циклом // Доклады Академии наук. 2015. Т. 460, № 4. С. 488–493.
7. Фрисман Е.Я., Неверова Г.П., Ревуцкая О.Л., Кулаков М.П. Режимы динамики модели двухвозрастной популяции // Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2010. Т. 18, № 2. С. 111–130.
8. Abrams D. M., Strogatz S.H. Chimera states for coupled oscillators // Physical review letters. 2003. Vol. 93, N 17. P. 1–4.
9. Bogomolov S.A., Slepnev A.V., Strelkova G.I., Scholl E., Anishchenko V.S. Mechanisms of appearance of amplitude and phase chimera states in ensembles of nonlocally coupled chaotic systems // Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation. 2016. Vol. 43. P. 25–36. DOI: 10.1016/j.cnsns.2016.06.024.
10. Frisman E.Ya., Neverova G.P., Revutskaya O.L., Complex Dynamics of the Population with a Simple Age Structure // Ecological Modelling. 2011. Vol. 222. P. 1943–1950.
11. Kaneko K. Relevance of dynamic clustering to biological network // Phisica D: Nonlinear Phenomena. 1994. Vol. 75. P. 55–73.
12. Kuramoto Y., Battogtokh D. Coexistence of coherence and incoherence in nonlocally coupled phase oscillators // Nonlinear Phenomena in Complex Systems. 2002. Vol. 5, N 4. P. 380–385.
13. Omelchenko I., Maistrenko Y., Hövel P., Schöll E. Loss of coherence in dynamical networks: spatial chaos and chimera states // Physical Review Letters. 2011. Vol. 106, Issue. 23, 234102. DOI: 10.1103/PhysRevLett.106.234102.