In questa tesi studiamo da una prospettiva fisica due problemi legati alle interazioni biologiche. Nella prima parte della tesi consideriamo le interazioni ecologiche, che danno forma agli ecosistemi e determinano la loro sorte, e la loro relazione con la stabilità degli stessi. Usando la teoria delle matrici aleatorie, siamo in grado di identificare gli aspetti chiave, i parametri d'ordine, che determinano la stabilità degli ecosistemi. Quindi consideriamo il problema di determinare la persistenza di una popolazione che vive in un territorio frammentato aleatoriamente. Usando alcune tecniche prese in prestito dalla teoria delle matrici aleatorie applicata ai sistemi disordinati, riusciamo a identificare quali sono gli ingredienti chiave per la persistenza. La seconda parte della tesi è dedicata all'osservazione che molti sistemi viventi sembrano essere calibrati precisamente vicino a un punto critico. Indroduciamo un modello stocastico, basato sulla teoria dell'informazione, che predice i punti critici come risultato naturale di un processo di voluzione e adattamento, senza una calibrazione dei parametri

Randomness and Criticality in Biological Interactions

GRILLI, JACOPO
2015

Abstract

In questa tesi studiamo da una prospettiva fisica due problemi legati alle interazioni biologiche. Nella prima parte della tesi consideriamo le interazioni ecologiche, che danno forma agli ecosistemi e determinano la loro sorte, e la loro relazione con la stabilità degli stessi. Usando la teoria delle matrici aleatorie, siamo in grado di identificare gli aspetti chiave, i parametri d'ordine, che determinano la stabilità degli ecosistemi. Quindi consideriamo il problema di determinare la persistenza di una popolazione che vive in un territorio frammentato aleatoriamente. Usando alcune tecniche prese in prestito dalla teoria delle matrici aleatorie applicata ai sistemi disordinati, riusciamo a identificare quali sono gli ingredienti chiave per la persistenza. La seconda parte della tesi è dedicata all'osservazione che molti sistemi viventi sembrano essere calibrati precisamente vicino a un punto critico. Indroduciamo un modello stocastico, basato sulla teoria dell'informazione, che predice i punti critici come risultato naturale di un processo di voluzione e adattamento, senza una calibrazione dei parametri
29-gen-2015
Inglese
Statistical mechanics, Theoretical Ecology, Food-Webs, Random Matrix Theory, Criticality, Information theory, Stochastic processes
VITTURI, ANDREA
Università degli studi di Padova
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
PhDThesis_JGrilli.pdf

accesso aperto

Dimensione 5.31 MB
Formato Adobe PDF
5.31 MB Adobe PDF Visualizza/Apri

I documenti in UNITESI sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14242/110064
Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNIPD-110064