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메타개체군 모델 📂동역학

메타개체군 모델

용어 1

  1. 공간적으로 분리된 복수의 인구집단에 대한 모형을 메타개체군 모델metapopulation model이라 한다.
  2. 이러한 맥락에서, 그 분리된 공간을 패치patch라 부르기도 한다.

설명

메타?

일반적으로 과학계에서 메타meta는 ‘그 자체에 대한’ 정도의 단어로 받아들일 수 있다. 예를 들어 어떤 대상을 파악하는 능력을 인지능력이라고 한다면, 그 인지능력에 대해 파악하는 것을 메타인지능력이라 부를 수 있다. 조금 더 구체적인 예시로써 ‘내가 전공 수학 공부를 잘하거나 못하는 것’은 인지능력에 달린 것이고, ‘내가 어떤 과목을 특히 좋아하고 어떤 걸 어려워하는지 아는 것’이 메타인지능력이다.

최근 E스포츠에서 쓰이는 단어인 ‘메타(유행하는 전략)' 역시 구체적인 게임 한 두 판이 아니라, 그 종목 자체의 거시적인 흐름과 전략에 대한 분석인 ‘메타게임분석’에서 유래한 말이다.

인구의 인구

원래의 주제로 돌아와, 메타개체군metapopulation이라는 것은 집단population들의 집단population을 다루는 것이다. 가령 한국, 중국, 일본의 인구수를 설명하는 모델이 있다고 한다면 이들 사이의 왕래, 이민 등을 고려하는 동아시아 인구수 모델은 그 각각을 동시에 고려하는 메타개체군 모델이 된다. 이 때 모델은 $3$ 개의 패치를 가진다고 말할 수 있다.

커플드 다이내믹 시스템

메타개체군 모델상미분방정식 꼴커플드 다이내믹 시스템으로 설명될 수 있다.

같이보기 2

오일러 이동 모델

오일러 이동 모델eulerian Movement model은 중장기적인 집단 간의 이주migration에 관심을 가진다. 예를 들어 한 국가의 지역 별 인구수를 간단히 도시urbal와 시골rural 간의 이동이라는 관점으로 바라본다면 아주 작은 도시에서는 조금 더 큰 도시로, 그 도시들은 수도로 인구가 집중되는 현상을 묘사할 수 있다.

라그랑주 이동 모델

라그랑주 이동 모델lagrange Movement model은 단기적인 개체군간의 상호작용에 관심을 가진다. 예를 들어 질병확산 모델에서 직장인이 출퇴근을 하면서 번화가의 질병을 거주지로 가져오거나, 주로 바닷가에 있는 열대병tropical Disease이 휴가철에 도심지에서 퍼지는 현상 등을 설명하기에 좋다.


  1. Allen. (2006). An Introduction to Mathematical Biology: p260. ↩︎

  2. Citron. (2021). Comparing metapopulation dynamics of infectious diseases under different models of human movement. https://doi.org/10.1073/pnas.2007488118 ↩︎