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结伴而行蚂蚁中的布拉瑟悖论:最短路径并非最快

生物物理 2026-04-01 v1 适应与自组织系统 种群与进化

摘要

布拉瑟悖论——即增加网络容量反而增加出行时间——通常归因于自私的个体。尽管真社会性群体最大化集体适应度,我们通过实验发现 \emph{Diacamma indicum} 蚂蚁表现出这一悖论:领导者偏好最短路径,即使这会拖慢整个群体。我们提出了一个探索-利用权衡的定量模型,证明选择最短路径识别的进化力量可能迫使全局次优状态。这证明了该悖论可以在高度合作的系统中出现,而无需个体自私。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.26226,
  title  = {Braess's paradox in tandem-running ants: When shortest path is not the quickest},
  author = {Joy Das Bairagya and Udipta Chakraborti and Sumana Annagiri and Sagar Chakraborty},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.26226},
  year   = {2026}
}