• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

在有偏随机游动中扩散的平均漂移位置。

Diffusion about the mean drift location in a biased random walk.

机构信息

Department of Mathematical Sciences, University of Essex, Wivenhoe Park, Colchester CO4 3SQ, United Kingdom.

出版信息

Ecology. 2010 Oct;91(10):3106-13. doi: 10.1890/09-1729.1.

DOI:10.1890/09-1729.1
PMID:21058570
Abstract

Random walks are used to model movement in a wide variety of contexts: from the movement of cells undergoing chemotaxis to the migration of animals. In a two-dimensional biased random walk, the diffusion about the mean drift position is entirely dependent on the moments of the angular distribution used to determine the movement direction at each step. Here we consider biased random walks using several different angular distributions and derive expressions for the diffusion coefficients in each direction based on either a fixed or variable movement speed, and we use these to generate a probability density function for the long-time spatial distribution. We demonstrate how diffusion is typically anisotropic around the mean drift position and illustrate these theoretical results using computer simulations. We relate these results to earlier studies of swimming microorganisms and explain how the results can be generalized to other types of animal movement.

摘要

随机游走被广泛用于模拟各种情境下的运动

从趋化性细胞的运动到动物的迁移。在二维有偏随机游走中,平均漂移位置的扩散完全取决于用于确定每步运动方向的角分布的矩。在这里,我们考虑了使用几种不同的角分布的有偏随机游走,并根据固定或可变的运动速度推导出每个方向的扩散系数的表达式,我们使用这些来生成长时间空间分布的概率密度函数。我们展示了在平均漂移位置周围扩散通常是各向异性的,并使用计算机模拟来说明这些理论结果。我们将这些结果与先前对游泳微生物的研究联系起来,并解释了如何将这些结果推广到其他类型的动物运动。

相似文献

1
Diffusion about the mean drift location in a biased random walk.在有偏随机游动中扩散的平均漂移位置。
Ecology. 2010 Oct;91(10):3106-13. doi: 10.1890/09-1729.1.
2
A model of strongly biased chemotaxis reveals the trade-offs of different bacterial migration strategies.一个强偏向性趋化模型揭示了不同细菌迁移策略的权衡。
Math Med Biol. 2020 Feb 28;37(1):83-116. doi: 10.1093/imammb/dqz007.
3
Random walk models in biology.生物学中的随机游走模型。
J R Soc Interface. 2008 Aug 6;5(25):813-34. doi: 10.1098/rsif.2008.0014.
4
A Diffusion Approximation Based on Renewal Processes with Applications to Strongly Biased Run-Tumble Motion.基于更新过程的扩散近似及其在强偏置的“运行-翻滚”运动中的应用
Bull Math Biol. 2016 Mar;78(3):556-79. doi: 10.1007/s11538-016-0155-3. Epub 2016 Mar 24.
5
Random-walk models of cell dispersal included in mechanobiological simulations of tissue differentiation.组织分化的力学生物学模拟中包含的细胞扩散随机游走模型。
J Biomech. 2007;40(10):2244-53. doi: 10.1016/j.jbiomech.2006.10.020. Epub 2006 Dec 14.
6
From individual behaviour to population models: a case study using swimming algae.从个体行为到种群模型:以浮游藻类为例的案例研究
J Theor Biol. 2008 Apr 21;251(4):679-97. doi: 10.1016/j.jtbi.2008.01.007. Epub 2008 Jan 19.
7
Interplay of chemotaxis and chemokinesis mechanisms in bacterial dynamics.趋化作用与趋化运动机制在细菌动态变化中的相互作用。
Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys. 2003 Aug;68(2 Pt 1):021925. doi: 10.1103/PhysRevE.68.021925. Epub 2003 Aug 29.
8
A generalized transport model for biased cell migration in an anisotropic environment.一种用于各向异性环境中偏向性细胞迁移的广义传输模型。
J Math Biol. 2000 Feb;40(2):97-135. doi: 10.1007/s002850050006.
9
Statistical analysis of sets of random walks: how to resolve their generating mechanism.随机游走集的统计分析:如何解析其生成机制。
Bull Math Biol. 2007 Nov;69(8):2467-92. doi: 10.1007/s11538-007-9227-8. Epub 2007 Sep 26.
10
Calculating spatial statistics for velocity jump processes with experimentally observed reorientation parameters.利用实验观测的重新定向参数计算速度跳跃过程的空间统计量。
J Math Biol. 2005 Nov;51(5):527-56. doi: 10.1007/s00285-005-0317-7. Epub 2005 May 2.

引用本文的文献

1
Random walk models in the life sciences: including births, deaths and local interactions.生命科学中的随机游走模型:包括出生、死亡和局部相互作用。
J R Soc Interface. 2025 Jan;22(222):20240422. doi: 10.1098/rsif.2024.0422. Epub 2025 Jan 15.
2
Absolute direction in organelle movement.细胞器运动中的绝对方向。
Ecol Evol. 2024 Aug 6;14(8):e70092. doi: 10.1002/ece3.70092. eCollection 2024 Aug.
3
Anomalous diffusion and asymmetric tempering memory in neutrophil chemotaxis.中性粒细胞趋化运动中的反常扩散和不对称温度记忆。
PLoS Comput Biol. 2022 May 18;18(5):e1010089. doi: 10.1371/journal.pcbi.1010089. eCollection 2022 May.
4
Foraging behaviours lead to spatiotemporal self-similar dynamics in grazing ecosystems.觅食行为导致放牧生态系统中的时空自相似动态。
Ecol Lett. 2022 Feb;25(2):378-390. doi: 10.1111/ele.13928. Epub 2021 Nov 22.
5
Mechanistic modelling of COVID-19 and the impact of lockdowns on a short-time scale.新冠病毒的机制建模和封锁对短期的影响。
PLoS One. 2021 Oct 18;16(10):e0258084. doi: 10.1371/journal.pone.0258084. eCollection 2021.
6
Detection and characterization of chemotaxis without cell tracking.无细胞跟踪的趋化性检测与特征描述。
J R Soc Interface. 2021 Mar;18(176):20200879. doi: 10.1098/rsif.2020.0879. Epub 2021 Mar 10.
7
Asymmetry hidden in birds' tracks reveals wind, heading, and orientation ability over the ocean.鸟类足迹中隐藏的不对称性揭示了其在海洋上空的风向、航向和定向能力。
Sci Adv. 2017 Sep 27;3(9):e1700097. doi: 10.1126/sciadv.1700097. eCollection 2017 Sep.
8
Navigating the flow: individual and continuum models for homing in flowing environments.顺应流动:流动环境中归巢的个体模型与连续体模型
J R Soc Interface. 2015 Nov 6;12(112). doi: 10.1098/rsif.2015.0647.
9
Bivariate Gaussian bridges: directional factorization of diffusion in Brownian bridge models.二元高斯桥:布朗桥模型中扩散的有向因子分解。
Mov Ecol. 2014 Mar 1;2(1):5. doi: 10.1186/2051-3933-2-5. eCollection 2014.
10
Mechanical boundary conditions bias fibroblast invasion in a collagen-fibrin wound model.力学边界条件会影响胶原-纤维蛋白伤口模型中纤维母细胞的浸润。
Biophys J. 2014 Feb 18;106(4):932-43. doi: 10.1016/j.bpj.2013.12.002.