阿根廷蚂蚁（Linepithema humile）的小径图案形成的个体规则
摘要：谢尔盖·冯皮尔斯和卢迪·阿道夫斯等研究了阿根廷蚁通过探索一个空场地形成的路径模式。他们使用了一种新颖的成像和分析技术，估计了实验场地的所有空间位置和不同时刻的信息素浓度。然后，通过观察信息素浓度与蚂蚁速度或方向变化之间的相关性，得出了个体蚂蚁对信息素浓度的反应函数。研究发现，蚂蚁在本地信息素浓度的刺激下会转向，而速度基本不受这些浓度的影响。蚂蚁在时间上不会积累信息素浓度，而是以蚂蚁前方1厘米范围内的信息素浓度决定转向角度。研究还发现，蚂蚁对信息素的反应遵循韦伯定律，即蚂蚁身边信息素数量的差异除以其总和，决定转向角度的大小。尽管这种比例性反应与文献中用于模拟蚂蚁群体二进制桥实验结果的非线性选择函数存在明显矛盾，但基于韦伯定律反应函数的基于智能体的模拟实验却能形成路径，并再现了文献报道的结果。研究还分析表明，当假设蚂蚁在首选运动方向周围存在方向噪声时，个体对信息素浓度的韦伯型反应可以推导出类似于经典的德纳伯格模型用于集体决策的Sigmoid函数响应。
作者：Andrea Perna, Boris Granovskiy, Simon Garnier, Stamatios Nicolis, Marjorie Lab''edan, Guy Theraulaz, Vincent Fourcassi''e, David Sumpter
论文ID：1201.5827
分类：Other Quantitative Biology
分类简称：q-bio.OT
提交时间：2018-09-05