碰撞群体的关键转变
摘要：多个移动代理交互产生的聚集模式是从生物学到物理学和机器人学等领域广泛关注的课题。在某些应用领域中，多个聚集体之间有效地相互作用和碰撞，产生复杂的时空模式。最近的研究开始着手研究聚集体对聚集体的动力学，特别是具有非线性交互的两个大型碰撞群的散射现象。为了在早期的数值洞察的基础上进一步研究，我们提出了一种均场方法，用于预测在哪些参数范围内，碰撞的聚集群预计会形成一种推磨状态。我们的分析方法基于一个假设，即在碰撞时，两个聚集群在一个极限环附近振荡，其中每个聚集群围绕另一个聚集群旋转，同时保持近似恒定和均匀的密度。使用这种方法，我们能够预测临近头对头碰撞时，作为控制参数的函数，两个碰撞的聚集群仅仅散射而不形成推磨状态的关键聚集体对聚集体交互耦合。我们展示了这种关键耦合对应于一个稳定极限环在均匀、恒定密度近似下的马鞍点分叉。我们的结果经过测试与大规模多代理模拟一致。
作者：Jason Hindes, Victoria Edwards, M. Ani Hsieh and Ira B. Schwartz
论文ID：2101.01577
分类：Pattern Formation and Solitons
分类简称：nlin.PS
提交时间：2021-06-09