环境记忆促进带有归巢返回的搜索
摘要：搜索过程中常常会由归巢动物、鸟类和昆虫进行的归巢动作中断。许多理论、数值和实验研究已经证明，这种策略可以极大地促进搜索，这可能解释了其普遍性。为了进一步促进搜索，觅食者还会组成一个群体：通过以高度复杂的方式改变周围环境，例如留下印记以记录以前的探索活动的化学气味。在这里，我们设计了一个受控实验，以展示即使对于一个单独的、非智能的、限于与周围环境进行简单物理交互的搜寻者，来自这种“环境记忆”的益处也是显著的。为此，我们利用一个自行推动的刷子机器人，在充满障碍物的竞技场内随机移动，机器人可以推动障碍物。为了模拟归巢动作，我们在固定的时间间隔内重置刷子机器人的位置。我们展示了机器人创建的痕迹引发了一种环境记忆形式，通过增加有效扩散系数来促进搜索。为了支持我们的结论，我们进行了数值模拟和理论估计，旨在捕捉实验的基本物理特性，并表明这些结论不仅仅适用于所研究的特定系统。
作者：Amy Altshuler, Ofek Lauber Bonomo, Nicole Gorohovsky, Shany Marchini, Eran Rosen, Ofir Tal-Friedman, Shlomi Reuveni, and Yael Roichman
论文ID：2306.12126
分类：Statistical Mechanics
分类简称：cond-mat.stat-mech
提交时间：2023-08-29