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标度性运动斑图 + 群集运动 [最近我和筱璞的PRE]: 热度 2 pb00011127 2011-6-12 09:34; 近年来，在针对多种动物和人类的空间运动行为的统计中，普遍发现了标度特性，即相邻两次停留之间的运动距离分布近似满足幂律。与泊松行程分布相比，这种运动特性具有较高的长程运动概率。如何理解这种标度性行为特性，在动物行为和人类行为的统计研究中有重要意义。该论文不仅很好解释了动物运动中距离分布的标度特性，还给出了对于动物在资源匮乏的时候出现群集迁徙（丛大型动物到细菌都有类似的现象）的新解释。该文针对动物的空间运动行为中所具有的标度特性进行了建模研究。该模型考虑了食物资源的消耗和生长恢复、基于全局信息假设的动物对食物的最小努力搜索等基本因素，用个体在 2 维格点上的行走过程来模拟动物的运动，在每个时步个体耗尽所占格点上的资源，并移动到一个距离最近的资源已完全恢复的格点上，而格点上被消耗掉的资源会逐渐恢复到初始值。这个运动过程是准确定性的，但仍存在随机因素。通过数值模拟和平均场解析研究发现，当格点上的资源趋近临界时，该模型所产生的行程分布可从接近指数形式平滑过渡到幂律，显示出食物资源较为匮乏时动物更可能出现更多的长程运动，与实证结论基本一致。该模型还发现行程分布也受到群体规模的影响。此外，同样在资源趋近临界时，该模型还可自发产生出丰富的群集运动现象，即大量个体组成垂直于运动方向的队列规则有序地同步前进。由于该模型没有定义任何个体之间的直接的相互作用，这种群集运动行为的出现暗示了一种与以往研究完全不同的机制。论文信息： Xiao-Pu Han, Tao Zhou ， Bing-Hong Wang, “ Scaling mobility patterns and collective movements ： Deterministic walks in lattices ” , Physical Review E 83, 056108 (2011). 全文链接 http://pre.aps.org/abstract/PRE/v83/i5/e056108 全文下载 PhysRevE.83.056108.pdf; 个人分类: 生活点滴|25232 次阅读|5 个评论

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