μ‹œμŠ€ν…œ 쀑에 predator-prey equations λΌλŠ”κ²Œ 있음.



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μ΄ˆκΈ°μ— λŠ‘λŒ€μ˜ μˆ«μžκ°€ 적을땐 토끼듀이 μ‹ λ‚˜μ„œ μˆ«μžκ°€ 막 λŠ˜μ–΄λ‚˜λŠ”λ°, 토끼가 λŠ˜μ–΄λ‚˜λ©΄ 그만큼 λŠ‘λŒ€λ„ λŠ˜μ–΄λ‚˜κΈ° λ•Œλ¬Έμ— λ‹€μ‹œ ν† λΌμ˜ μˆ«μžκ°€ μ€„μ–΄λ“€κ²Œ 되고


ν† λΌμ˜ μˆ«μžκ°€ μ€„μ–΄λ“€μ—ˆμœΌλ‹ˆ 먹이가 λΆ€μ‘±ν•œ λŠ‘λŒ€κ°€ λ‹€μ‹œ μ€„μ–΄λ“œλŠ” μ‹μž„



r이 ν† λΌμ˜ 인ꡬ이고, wκ°€ λŠ‘λŒ€μ˜ 인ꡬ라면


dr/dt = a*r - b*r*w

dw/dt = c*r*w - d*w


이런 관계라고 함. μ € μœ„μ˜ dr/dt = 0, dw/dt = 0 이 λ˜λŠ” rκ³Ό wλ₯Ό 찾으면 κ· ν˜•μ„ 이룰 수 μžˆλŠ” μˆ«μžκ°€ λ‚˜μ˜΄.



μ € 방정식은 Lotka-Volterra equation 이라고 이미 이름이 μžˆλŠ” λ―ΈλΆ„λ°©μ •μ‹μ΄μ§€λ§Œ... μ € 방정식을 보고 토끼와 λŠ‘λŒ€ μ‚¬μ΄μ˜ 관계λ₯Ό μΈκ³Όκ΄€κ³„λ‘œ λ‚˜νƒ€λ‚΄λ©΄



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이럴거 κ°™μŒ.


μ—¬κΈ°μ„œ 가정은 λͺ¨λ“  ν† λΌλŠ” μžμ—°μ‚¬ ν•˜μ§€ μ•Šκ³  λŠ‘λŒ€ν•œν…Œ μ–‘λ…λ‹Ήν•˜λŠ” 운λͺ…을 κ°€μ§€κ³  μžˆκ³ Β μžμ—°μ‚¬λŠ” λŠ‘λŒ€λ§Œ ν•  수 있음.


κ·Έλž˜μ„œ 보면 μœ„μ— b*r*w둜 λ˜μ–΄ μžˆλŠ” κ²ƒμž„. λŠ‘λŒ€κ°€ μ—†μœΌλ©΄ (w=0) 토끼도 λ’€μ§€μ§€ μ•ŠμŒ.


μœ„ 동글 λ™κΈ€ν•œ λ‹€μ΄μ–΄κ·Έλž¨μ€ Causal diagram 이라고 ν•˜λŠ” 것인데, 사싀 μˆœμ„œλŠ” Causal diagram을 λ¨Όμ € 그리고, κ±°κΈ°μ„œ 미뢄방정식을 λŒμ–΄λ‚΄μ•Όν•¨.



μœ„μ— 미뢄방정식을 λŒμ–΄λ‚΄λ©΄ κ·Έ λ‹€μŒμ—” μ΄μ‚°ν™”ν•΄μ„œ ν’€μ–΄μ£Όλ©΄ 됨.


예λ₯Ό λ“€λ©΄ dr/dt = a*r - b*rwλŠ” μ•„λž˜ μ½”λ“œμ²˜λŸΌ ν’€λ¦°λ‹€.


new_rabbit = rabbit[i] + dt * (a*rabbit[i] - b*rabbit[i]*wolf[i])


a, b, dt의 크기에 따라 λ°œμ‚°ν•˜κΈ°λ„ 함. μ μ ˆν•œ 식을 찾아도 되고, μ €λ ‡κ²Œ 말고 RK4 같은걸 써도 되고, μ• μ΄ˆμ— 이산화λ₯Ό implicitν•˜κ²Œ ν•˜λ©΄ 항상 μˆ˜λ ΄ν•œλ‹€.

μžμ„Έν•œκ±΄ μˆ˜μΉ˜ν•΄μ„ ν…μŠ€νŠΈλΆμ„ γ„±γ„±



μœ„ Causal diagram을 λ„μ‹œμ— 맞게 λ°”κΏ”μ€€λ‹€λ©΄ μ‹¬μ‹œν‹°μ˜ λͺ¨λΈμ„ κ΅¬ν˜„ ν•  μˆ˜λ„ 있고,


κ·Έλƒ₯ μ € λͺ¨λΈ κ·ΈλŒ€λ‘œ μ“°λ©΄ λ„μ‹œ μ£Όλ³€μ˜ μ΄ˆμ‹ λ™λ¬Όμ˜ μˆ˜μ— λ”°λΌΒ λ„μ‹œ 인근 λͺ¬μŠ€ν„°μ˜ μˆ«μžκ°€ 였λ₯΄λ½ λ‚΄λ¦¬λ½ν•˜λŠ”κ±Έ 뢄석할 μˆ˜λ„ μžˆμ„λ“―.



이런걸 feedback loop 라고 함.



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찐따 1000마리 λ‹Ή 담당일찐 40마리면 κ· ν˜•μ„ 이룬 λŒ€ν•œλ―Όκ΅­μ˜ 고등학ꡐλ₯Ό κ΅¬ν˜„ν•  수 μžˆλ‹€.