Dynamisch erzeugte Hierarchien in Wettbewerbsspielen und die Rolle von stochastischen Fluktuationen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Hildegard Meyer-Ortmanns
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 290307074

Wir betrachten zyklische Wettbewerbsspiele mit Individuen, die in N Arten auftreten können, wobei jede Art Räuber und Beute für r kleiner als N zyklisch gewählte andere Arten ist. Raub steht hier für eine spezielle Realisierung von Unterdrückung oder Wettbewerb. Abgesehen von der Wechselwirkung mittels Raub und Beute betrachten wir Reproduktion, Tod, Diffusion und Mutation von Individuen als Basisprozesse auf der Skala des zugrundeliegenden Grids. In unserer angestrebten Kollaboration möchten wir uns folgenden Fragen widmen: 1. Für welche Kombinationen von r und N und für welche Wahl von Raten beobachten wir koexistierende Spiele auf verschiedenen Skalen wie zum Beispiel ein Fraktal aus Felsen-Papier-Schere-Spielen, oder die Bildung größerer, miteinander wettstreitender Bezirke, deren Spieler innerhalb eines Bezirks ein anderes Spiel weiterspielen? 2. Was ist ein geeigneter Rahmen, um Hierarchien von Spielen auf verschiedenen räumlichen Skalen abzuleiten, wie wir sie gerade in unseren Gillespie-Simulationen beobachten? 3. Was ist der Einfluss verschiedener Quellen stochastischer Fluktuationen, wie skaliert ihre relative Stärke mit der Systemgröße? 4. Welche Art von Alterungsprozessen beobachten wir in diesen Systemen. Wir erwarten Altern entsprechend der in der Physik verwendeten Definition auf Grund der inhärenten verschiedenen Zeitskalen. Mögliche Anwendungen unserer Spiele reichen von mikrobiologischen zu ökologischen und sozialen Systemen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen