Ohad Vilk, Erez Aghion, Tal Avgar, Carsten Beta, Oliver Nagel, Adal Sabri, Raphael Sarfati, Daniel K. Schwartz, Matthias Weiß, Diego Krapf, Ran Nathan, Ralf Metzler, Michael Assaf
- Anomalous diffusion or, more generally, anomalous transport, with nonlinear dependence of the mean-squared displacement on the measurement time, is ubiquitous in nature. It has been observed in processes ranging from microscopic movement of molecules to macroscopic, large-scale paths of migrating birds. Using data from multiple empirical systems, spanning 12 orders of magnitude in length and 8 orders of magnitude in time, we employ a method to detect the individual underlying origins of anomalous diffusion and transport in the data. This method decomposes anomalous transport into three primary effects: long-range correlations (“Joseph effect”), fat-tailed probability density of increments (“Noah effect”), and nonstationarity (“Moses effect”). We show that such a decomposition of real-life data allows us to infer nontrivial behavioral predictions and to resolve open questions in the fields of single-particle tracking in living cells and movement ecology.
MetadatenVerfasserangaben: | Ohad VilkORCiD, Erez AghionORCiD, Tal AvgarORCiD, Carsten BetaORCiDGND, Oliver NagelORCiDGND, Adal SabriGND, Raphael SarfatiORCiD, Daniel K. SchwartzORCiD, Matthias WeißGND, Diego KrapfORCiD, Ran NathanORCiD, Ralf MetzlerORCiDGND, Michael AssafORCiD |
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URN: | urn:nbn:de:kobv:517-opus4-577643 |
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DOI: | https://doi.org/10.25932/publishup-57764 |
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ISSN: | 1866-8372 |
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Titel des übergeordneten Werks (Deutsch): | Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe |
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Untertitel (Englisch): | from molecules to migrating storks |
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Schriftenreihe (Bandnummer): | Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe (1303) |
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Publikationstyp: | Postprint |
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Sprache: | Englisch |
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Datum der Erstveröffentlichung: | 18.07.2022 |
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Erscheinungsjahr: | 2022 |
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Veröffentlichende Institution: | Universität Potsdam |
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Datum der Freischaltung: | 07.02.2023 |
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Ausgabe: | 1303 |
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Seitenanzahl: | 16 |
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Organisationseinheiten: | Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Physik und Astronomie |
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DDC-Klassifikation: | 5 Naturwissenschaften und Mathematik / 53 Physik / 530 Physik |
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Peer Review: | Referiert |
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Publikationsweg: | Open Access / Green Open-Access |
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Lizenz (Deutsch): | CC-BY - Namensnennung 4.0 International |
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Externe Anmerkung: | Bibliographieeintrag der Originalveröffentlichung/Quelle |
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