×

鱼群集体运动细胞自动机模型中的最小势能原理。 (中文。英文摘要) Zbl 1499.92161号

摘要:集体运动是自然界中常见的生物行为。社会有机体在特定的环境条件下会表现出不同的群体运动。其中,旋转是鱼群中常见的一种集体运动,尽管研究人员对鱼群的运动进行了一系列的调查,但这种行为的机制仍不清楚。在这项工作中,假设鱼群的运动模式由势能控制。因此,提出了单个鱼的势能函数,并将其并入细胞自动机中,以模拟鱼群的集体行为。数值模拟表明,当生物系统在最小势能准则下发展时,一群鱼类会在有限的空间内形成各种形状,但会演变成漩涡。通过数值模拟与红色斑马鱼的观测结果的比较,验证了所提模型的合理性。最小势能原理是关于自然本质的基本定律之一,所提出的势函数定义了个人与环境之间的关系。因此,本研究为理解集体运动的行为提供了一个新的视角,表明利用流体力学进一步探索鱼群运动的物理机制是有希望的。

MSC公司:

92D50型 动物行为
37B15号机组 细胞自动机的动力学方面
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部