Geometric early warning indicator from stochastic separatrix structure in a random two-state ecosystem model
この論文は、従来の臨界減速に基づく早期警戒信号が機能しない強雑音環境下でも、確率的分離面の幾何学的構造から導かれる新しい指標を用いて、北極の氷下藻類ブルームの発生を予測できることを示しています。
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q-bio.PE
30 件の論文
The Black Death Anomaly: A Non-Abelian Field Theory of Epidemiological Safe Zones
この論文は、非アーベルゲージ理論とドイ・ペルティ形式を用いて疫学モデルを再構築し、黒死病の遺伝的放射と中央ヨーロッパの「安全地帯」の存在を、変異波の干渉によって生じるトポロジカルな空孔として数学的に説明するものである。
Toda-like Hamiltonian as a probe for quantized prey-predator dynamics
本論文は、Toda 型ハミルトニアンを用いて捕食者 - 被食者モデル（ロトカ・ヴォルテラ方程式）を量子力学の枠組みで解析し、古典的安定性に加えて量子歪みに対しても安定性が存在することを示すことで、微小生物系における競争的量子パターンの予測的理論的枠組みの構築に向けた第一歩を提唱しています。
Misspecification of the generation time distribution and its impact on Rt estimates in structured populations
この論文は、集団構造を無視した単一集団モデルと構造を考慮した多集団モデルを比較し、世代時間分布の誤指定が実効再生産数（Rt）の推定に与える影響を解析・シミュレーションで示すとともに、集団構造を反映した適切な世代時間の選択法を提案し、公衆衛生政策の精度向上のために詳細な疫学データの収集と集団間差異の考慮の必要性を説いています。
Controllable Sequence Editing for Biological and Clinical Trajectories
この論文は、生物学的・臨床的時系列データにおいて、介入のタイミングと影響範囲を制御し、他の変数を保持したまま特定の将来時点での条件付き生成や反事実的推論を可能にする新しい手法「CLEF」を提案し、その有効性を複数のデータセットで実証したものです。
Generalizing matrix representations to fully heterochronous ranked tree shapes
この論文は、現生個体からのみ得られる等時制の系統樹形状だけでなく、葉のサンプリング時刻が異なる完全異時制の系統樹形状に対しても、整数行列（F-行列）と双射を確立し、その効率的な列挙や確率モデルの構築を可能にする一般化された行列表現枠組みを提案しています。
A Class of Unrooted Phylogenetic Networks Inspired by the Properties of Rooted Tree-Child Networks
この論文は、木の子ネットワークの性質に着想を得た新しい無根系統ネットワークのクラス「-cuttable ネットワーク」を提案し、これが多項式時間で認識可能であり、 の場合に木包含問題が多項式時間で解けるなど、計算機科学的に有用な性質を持つことを示しています。
Modeling the spillover risk of highly pathogenic avian influenza from wild birds to cattle in Denmark: A data-driven risk assessment framework
この論文は、米国での野生鳥類から牛への高病原性鳥インフルエンザの感染事例を基にモデルを構築し、渡り鳥の飛来経路と牛の密度データを用いて、デンマークにおける野生鳥類から牛へのウイルス越境感染のリスクを時空間的に評価するデータ駆動型の枠組みを提示したものである。
SDSR: A Spectral Divide-and-Conquer Approach for Species Tree Reconstruction
本論文は、種間遺伝子不整合や大規模データ処理の課題に対処するため、スペクトルグラフ理論に基づく階層的分割統治法「SDSR」を提案し、理論的な回復保証と、CA-ML や ASTRAL などの既存手法と組み合わせることで、精度を維持しつつ最大 10 倍の高速化を実現することを示しています。
Macroscopic Dominance from Microscopic Extremes: Symmetry Breaking in Spatial Competition
この論文は、空間的優位性が極値統計によって支配的な優位性へと転換されるメカニズムを明らかにし、局所的な揺らぎを抑制して強固な吸収状態へ至らせるためには、非対称な相互作用バイアスが不可欠であることを示しています。
Non-Monotone Traveling Waves of the Weak Competition Lotka-Volterra System
この論文は、弱い競争条件下における 2 種反応拡散ロトカ・ボルテラ系において、最小波速以上のすべての波速に対する移動波の存在を証明し、非単調な波の出現条件を明らかにするとともに、臨界弱競争ケースで初めてフロント・パルス移動波の存在を厳密に示したものである。
Conditionally Site-Independent Neural Evolution of Antibody Sequences
この論文は、抗体進化における選択圧と文脈依存性の体細胞高頻度変異を明示的に分離し、深層ニューラルネットワークをパラメータとする連続時間マルコフ連鎖「CoSiNE」を導入することで、従来の言語モデルを上回る変異効果予測性能と、抗原に対する結合親和性の効率的な最適化を実現する手法を提案しています。
The Impact of Neglecting Vaccine Unwillingness in Epidemiology Models
この論文は、ワクチン拒否を無視した伝染病モデルが、特に平衡状態の分析において大きな誤差を生むことを示し、その誤差を低減するためには単純な接種率の調整ではなく、接種を希望する集団に限定したモデル化の必要性を論じています。
Risk mapping novel respiratory pathogens with large-scale dynamic contact networks
この論文は、オランダの詳細な人口動態データに基づく大規模な動的接触ネットワークモデルを開発し、初期感染者の地理的・人口統計学的特性が感染拡大に与える影響や、自発的隔離や移動制限などの介入策の効果を評価することで、呼吸器系病原体のリスクマッピングと制御における高解像度な人間接触の実現の重要性を明らかにしたものである。
Can deleterious mutations surf deterministic population waves? A functional law of large numbers for a spatial model of Muller's ratchet
この論文は、空間的ミュラーのラチェットモデルを適切なスケーリング下で偏微分方程式系に収束させ、反応項の性質に基づいて集団の拡散速度を厳密に決定するとともに、有害突然変異が集団の波に乗って拡がる（サーフィンする）かどうかを明らかにするものです。
Extracting useful information about reversible evolutionary processes from irreversible evolutionary accumulation models
本論文は、特徴の喪失を仮定しない非可逆的な進化蓄積モデルを用いても、実際の可逆的な進化過程における特徴獲得の順序や経路の核心構造といった重要な情報を信頼性高く抽出可能であることを、シミュレーション研究を通じて実証しています。
abx_amr_simulator: A simulation environment for antibiotic prescribing policy optimization under antimicrobial resistance
この論文は、抗菌薬耐性（AMR）のダイナミクスをモデル化し、不確実性下での抗菌薬処方政策の最適化を可能にする、強化学習互換の Python 製シミュレーション環境「abx_amr_simulator」を紹介しています。
Social Distancing Equilibria in Games under Conventional SI Dynamics
この論文は、SI 流行モデル下における社会的距離ゲームにおいて、新しい変数変換を用いて明示的に均衡を構成し、待機とロックダウンからなる時間依存のバング・バング戦略が唯一のナッシュ均衡であり、かつ最適公共政策と一致することを示しています。
A mean-field theory for heterogeneous random growth with redistribution
本論文は、多数のサイトにおけるランダムな乗法的成長と再分配の競合を平均場理論で解析し、静的な成長率では局在化を防ぐために十分な移動が必要である一方、時間的なノイズが存在する場合には、Derrida のランダムエネルギーモデルを用いた理論により、局在化を緩和するが完全には消去しない新たな「部分的に局在化」した相が予測されることを示しています。
A hybrid discrete-continuum modelling approach for the interactions of the immune system with oncolytic viral infections
この論文は、がん治療におけるオンドコリックウイルスと免疫系の相互作用を記述する新しい確率的エージェントベースモデルと、その連続極限である偏微分方程式モデルを比較・検証し、免疫応答のタイミングが治療効果に与える影響を明らかにしたものである。