グレイ=スコット モデルを使用した、トーラス上の2つの仮想的な化学反応と拡散のシミュレーション 反応拡散系(はんのうかくさんけい、英: reaction-diffusion system)とは、空間に分布された一種あるいは複数種の物質の濃度が、物質がお互いに変化し合うような局所的な化学反応と、空間全体に物質が広がる拡散の、二つのプロセスの影響によって変化する様子を数理モデル化したものである。 概要[編集] 反応拡散系は、化学の分野において自然な形で応用されるものである。しかし、化学的ではない動力学過程を表現する上でも、反応拡散系は応用される。例えば、生物学や地質学、物理学や生態学において、そのような応用例は見られる。数学的に言うと、反応拡散系は半線形放物型偏微分方程式の形を取るものである。 一般的には次のように記述される。 ここでベクトル q(x,t) の各成分はある物質の濃度を表し、 は