一种用于植物抵御食草动物的视觉离散事件模拟器：作为计算优化博弈
种群与进化
2025-09-22 v1
摘要
植物拥有在高度竞争环境中生存的复杂策略。此外，它们需要抵御来自各种食草动物的频繁攻击，这些食草动物可能单独行动、成小群活动或成群结队。由于植物在防御和繁殖上可投入的能量有限，这就产生了一个复杂的优化问题。在共享栖息地中，植物通过形态和伪装、释放特定毒素或吸引食草动物的天敌来对抗食草动物。此外，植物在受到攻击时会通过信号物质向周围区域发出警报。信号物质通过空气或根系网络传递给邻近植物，以触发它们的防御机制。植物的后代通常在一定距离内生长，以从共生保护中获益。我们引入了一款基于网格的可视化模拟软件，用于对由此产生的系统在时间和空间上的行为进行详细配置及后续处理。作为受自然启发的计算优化问题的解决方案，可以找出并分析那些具有低能耗和长寿命且能应对不同攻击模式的设置。其应用包括用于传感器网络高效构建和安全运行的新技术。
引用
@article{arxiv.2509.15787,
title = {A Visual Discrete Event-based Simulator for Protection of Plants against Herbivores Employed as Computational Optimization Game},
author = {Lucas Dietrich and Benjamin Förster and Peter Langendörfer and Thomas Hinze},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.15787},
year = {2025}
}