Ecosystems tend to fluctuate around stable equilibria in response to internal dynamics and environmental factors. Occasionally, they enter an unstable tipping region and collapse into an alternative stable state. Our understanding of how ecological communities vary over time and respond to perturbations depends on our ability to quantify and predict these dynamics. However, the scarcity of long, dense time series data poses a severe bottleneck for characterising community dynamics using existing methods. We overcome this limitation by combining information across multiple short time series using Bayesian inference. By decomposing dynamics into deterministic and stochastic components using Gaussian process priors, we predict stable and tipping regions along the community landscape and quantify resilience while addressing uncertainty. After validation with simulated and real ecological time series, we use the model to question common assumptions underlying classical potential analysis and re-evaluate the stability of previously proposed "tipping elements" in the human gut microbiota.


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IEEE图像处理事务涵盖了新颖的理论,算法和体系结构,可在各种应用中形成、捕获、处理、通信、分析和显示图像、视频和多维信号。感兴趣的主题包括但不限于数学、统计和感知建模、表示、形成、编码、过滤、增强、还原、渲染、半色调、搜索和分析图像、视频和多维信号。感兴趣的应用包括图像和视频通信、电子成像、生物医学成像、图像和视频系统以及遥感。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/tip/
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