Modelado Ecosistémico mediante un Sistema Multiagente
DOI:
https://doi.org/10.33414/rtyc.47.35-46.2023Palabras clave:
Modelado Ecosistémico, Lokta-Volterra, Sistema Multiagente, Presa-PredadorResumen
En este trabajo se presenta el modelado de un ecosistema sencillo de presas y depredadores, mediante un sistema multiagente donde cada individuo de una especie es caracterizado como un círculo de cierto radio y masa que se desplaza con una rapidez constante en un universo plano finito. Las interacciones entre agentes son caracterizadas por las superposiciones de áreas de cada agente durante sus desplazamientos. Este modelo no sólo permite ajustar condiciones que muestran una evolución temporal oscilatoria acoplada de las poblaciones, propia de las distintas soluciones a la ecuación de Lotka-Volterra, sino también generar seguimiento de variables de interés ecosistémico tales como la distribución espacial de agentes o la densidad de biomasa.
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Citas
Barbosa, P. y Castellanos, I. (2005). “Ecology of Predator-Prey Interactions”. Nueva York: Oxford University Press, ISBN: 0195171209,9780195171204.
Beauchamp, DA., Whal, DH y Johnson, BM. (2007). “Predator–prey interactions”. Nueva York: American Fisheries Society, 765–842.
Blanchard, J. L., Heneghan R. F., Everett J. D., Trebilco R., y Richardson A. J. (2017). “From Bacteria to Whales: Using Functional Size Spectra to Model Marine Ecosystems”, Trends in Ecology & Evolution, 32, 174-186, ISSN 0169-5347, (2017). Disponible en < https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169534716302361>.
Bunin, G. (2017). “Ecological communities with Lotka-Volterra dynamics”. Physical Review E, 95, 042414, (2017). Disponible en < https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevE.95.042414>.
Cáceres, M. (2002) “Elementos de estadística de no equilibrio y sus aplicaciones al transporte en medios desordenados”. Editorial Reverté. ISBN 978-84-291-5031-5
Dattner, I., Miller, E., Petrenko, M., Kadouri, D. E., Jurkevitch, E., y Huppert A. (2017). “Modelling and parameter inference of predator–prey dynamics in heterogeneous environments using the direct integral approach”, Journal of The Royal Society Interface, 14 (126), 20160525, (2017). Disponible en < http://doi.org/10.1098/rsif.2016.0525>.
Fjeld, R., Eisenberg, N., Compton, K (2007). “Quantitative environmental risk analysis for human” John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey. ISBN-13: 978-0-471-72243-4. ISBN-10: 0-471-72243-X
Granda Velepucha, S., González Carrasco, V, López Bravo, M. (2016). "Principios de la Ecología General". Universidad técnica de Machala - Ecuador. Ediciones Utmach. ISBN: 978-9978-316-95-5.
Gilbert, N. y Terna, P. (2000)."How to build and use agent-based models in social science". Mind and Society 1(1), pp. 57-72.
Hatton, I. A., Mccann, K. S., Fryxell, J. M., Davies, T. J., Smerlak, M., Sinclair, A. R. E., y Loreau, M. (2015). “The predator-prey power law: Biomass scaling across terrestrial and aquatic biomes”, Science, 349 (6252), aac6284.
Jiang, D., Zhang, Q., Hayat, T., y Alsaedi A. (2017). “Periodic solution for a stochastic non-autonomous competitive Lotka–Volterra model in a polluted environment” Physica A. Statistical Mechanics and its Applications, 471, 276-287.
Lotka, A. J. (1910). “Contribution to the Theory of Periodic Reactions”. The Journal of Physical Chemistry, 14 (3), 271-274.
Odum E. P. and Barrett G. W. (1953) “Fundamentals of Ecology”, This particular set of data came from scanning in the graph from Odum’s “Fundamentals of Ecology”, Chapter 6: Population ecology, Section 5: Population Fluctuations and Cyclic Oscillations, pg 249. https://archive.org/details/fundamentals-of-ecology-odum/page/248/mode/2up?view=theater.
And were found in the course: “Introduction to Mathematical Modeling” http://people.whitman.edu/~hundledr/courses/M250F03/M250.html.
Papoulis, A (1991) “Probability, random variables, and stochastic processes” 3er edición. ISBN 0-07-048477-5
Perkon, L (1991)" Diferential Equations and Dynarnical Systems" Springer.
Peterson, R. O. y J. A. Vucetich. (2022). Ecological Studies of Wolves on Isle Royale, Annual Report 2021–2022. School of Forestry and Wood Products, Michigan Technological University. Houghton, Michigan.
Portalier, S. M. J., Fussmann, G. F., Loreau, M. y Cherif M. (2019). “The mechanics of predator–prey interactions: First principles of physics predict predator–prey size ratios”, Functional Ecology 33, 323-334, (2019). Disponible en <https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/1365-2435.13254>.
Seitbekova, Y., y Bakibayev, T. (2018). “Predator-Prey Interaction Multi-Agent Modelling”, International Conference on Application of Information and Communication Technologies, AICT 2018, Almaty, Kazakhstan, 17 al 19 de octubre, 1-5.
Skvortsov, A., Ristic, B., y A. Kamenev (2018). “Predicting population extinction from early observations of the Lotka–Volterra system”, Applied Mathematics and Computation, 320, 371-379.
Spiegel, M y Stephens, L (2009) “Estadística” 4ta edición. McGRAW-HILL/INTERAMERICANA EDITORES, S.A. ISBN-13: 978-970-10-6887-8. ISBN-10: 970-10-6887-8 (ISBN 970-10-3271-3 anterior)
Strogatz S. H. (2018). “Nonlinear Dynamics And Chaos With Applications To Physics, Biology, Chemistry, And Engineering”. Boca Ratón: CRC Press Taylor & Francis Group, ISBN 13: 978-0-8133-4910-7.
T. Johannessen (2014). “From an Antagonistic to a Synergistic Predator Prey Perspective. Bifurcations in Marine Ecosystem”. Cambridge: Academic Press. ISBN: 978-0-12-417016-2.
Uchmanski, J (1987)."Resourse partitionig amoung unequal competitors". Ekol.pol. 35. 71-87
Ulanowicz R. E. (1986). “Growth and Development: Ecosystems Phenomenology”. New York, Springer-Verlag New York ISBN-13: 978-1-4612-9359-0.
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