拥徒的不稳定性与实验交互规则下群集行为中的涡旋产生

摘要:鸟类群体行为的计算模型使我们能够从实验数据中推断出相互作用规则。使用这些规则的通用形式,我们探索了模拟群体的群体行为和紧密关联的动力学。对于广泛的群体规模和相互作用范围(个体将与之相互作用的固定邻居数),我们发现计算的群体是本质上稳定的---个体相互吸引,并将自己定位在固定邻居之间的首选距离内,形成了一个刚性的晶格结构。然而,群体的整体不规则形状,以及边界个体向邻居移动的需要,会产生一个扭矩,导致群体旋转并漂移。我们认为这种“滚动漂移”是动物物种中真实群体行为的很好代理,然而它源于一种简单的均匀确定性相互作用规则。我们并没有引入已经被证明能推动此类群体群集的领导者。相反,我们引入了少量的“跟随者”。每个跟随者都会随机指定一个固定的个体作为其邻居,而不考虑它们之间的实际距离。我们发现,引入少量这样的跟随者会导致相变,迅速导致群体结构的不稳定性(没有形成稳定的配置),原先邻居之间的刚性晶格相互作用变得流动起来:邻居之间的距离减小,群体停止旋转并且漂移减少。

作者:Michael Small and Xiaoke Xu

论文ID:1207.5290

分类:Adaptation and Self-Organizing Systems

分类简称:nlin.AO

提交时间:2012-07-24

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