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リミットサイクルと協調的成長
HYC-1979 Lesson 5: Selection, Species, Will
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次元 のハイパーサイクルでは、中心の協調的固定点はもはや安定なアトラクタではない。系はその定常状態や単一のメンバーに落ち着くことはなく、代わりに濃度シンプレックス内で安定なリミットサイクルを維持し、すべてのメンバーが位相のずれた振動を伴って存続する——純粋な状態や単一の頂点に落ち着くのではなく、サイクル全体が協調的で波のような成長を示す。

基準モード解析により、中心固定点が次元に応じてその性質を変えることが示される: では焦点となり、 では渦状の吸収点となり、 では中心となり、 では渦状成分をもつサドルとなる。リャプノフ安定性の議論により、中心固定点は 、3、4において漸近安定であることが証明される。 では、この定常的な中心的協調は置き去りにされ、数値積分により安定なリミットサイクルの証拠が得られる。

リミットサイクルと協調的成長 数値積分:n ≥ 5 では中心固定点は置き去りにされ、軌道は安定なリミットサイクルへと巻き込まれていく。 濃度の時系列(n = 5) 濃度 時間 x1 x2 x3 x4 x5 破線:中心レベル c₀ / n 過渡応答が消えた後も位相のずれた振動が持続する。 濃度シンプレックス内のリミットサイクル x̄0 n ≥ 5 閉軌道(リミットサイクル) 中心固定点 x̄0 頂点固定点

リミットサイクルは波のような協調的成長に対応する:複製は時間的に秩序づけられ、位相がずれているため、サイクル全体が統合された単位として維持され、単一のメンバーが競争的排除によって勝利することはない。これは、その力学が不変な辺や面の部分系に閉じ込められ、部分的競争や一度的な選択を生じうる断絶したハイパーサイクルとは対照的である。

固定点とサイクルを区別する
場合、軌道は定常的な中心点 x̄ に近づく。0 = (c0/n)(1, …, 1)ᵀ である。 では、その点はもはや吸引的ではなく、軌道は閉軌道へと巻き込まれていく——各濃度 xᵢ(t) をプロットすると、過渡応答が消えた後に持続的な位相のずれた振動が見られる。