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ハイパーサイクルの中心固定点と隅固定点
HYC-1979 Lesson 5: Selection, Species, Will
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下で 一定組織化 ハイパーサイクルの総濃度は固定値cに保たれる0ので、すべての許容状態は濃度単体上にある + … + 。その単体上の状態が 固定点 であるのは、定常条件 dxᵢ/dt = 0 がすべてのメンバー 、…、nについて同時に成り立つときまさにそのときである。単体の制約だけではどの状態が許容されるかしか言えない — すべての成長率がゼロになることが、それらの中から平衡を選び出すのである。

この条件をn員ハイパーサイクルに課すと、驚くほど単純な固定点集合が得られる。 中心固定点 は x̄0 = (c0/n)(1, …, 1)ᵀ であり、n種のそれぞれが同一の濃度c0/nを持ち、n個のシェアの和はちょうどc0となる。全座標が等しいので、この点は単体の 内部 にあり、置換対称である:サイクルの種を再ラベル付けしても変わらない。これは完全な協力の平衡である — どのメンバーも他より優遇されない。

n = 3の濃度単体(x1 + x2 + x3 = c0) 種1: (c0, 0, 0) 種2: (0, c0, 0) 種3: (0, 0, c0) x̄0 = (c0/3, c0/3, c0/3) 中心固定点 — 全種が共存 隅は真の定常状態である:1種がcのすべてを保持する0. 単体上の固定点 中心固定点 1点 · 単体の内部 等しいシェア、置換対称 隅固定点 n = 3点 · 単体の頂点 純粋状態:1種がcを保持する0 どちらも真の定常状態である; 存在ではなく構造が異なる。

1つの中心点とn個の隅点

  • 中心固定点: x̄0 = (c0/n)(1, …, 1)ᵀ — 単体の内部にある等濃度・置換対称な平衡で、全メンバーが共存する。
  • n個の角固定点各メンバーに1つずつ、その種が濃度cにある状態0 残りの種はすべてゼロである。各種は原理的に唯一の生存者になり得る。
  • 角は純粋状態であるすなわち単体の頂点に位置するため、統合された協力的な群集ではなく、単一の支配種を表す。

計算例:

3メンバーのハイパーサイクルでは、濃度単体は三角形である。中心固定点は(c0/3, c0/3, c0/3)であり、3つの角固定点は(c0, 0, 0), (0, c0, 0)および(0, 0, c0)である。したがってこのステップに関連する固定点集合は、1つの中心等濃度平衡とn個の純粋状態の角平衡、合計1 + n個の点を含み、この例では4つである。角の存在は系の対称性から直ちに導かれるが、内部点が実際に軌道を引き付けるかどうかはnと系のノーマルモードに依存し、これは別のステップで解析される。

幾何学的な読み取り
中心固定点はn個の頂点の重心(算術平均)であり、まさにそのためその座標はすべてc0/nとなる。よくある誤りは角を「平衡なし」とみなすことだが、実際には境界上の真正な定常状態である。構造的な対比は内部対境界、対称性対対称性の破れであり、存在対非存在ではない。