主动随机行走中的分支流与蚂蚁轨迹模式的形成
生物物理
2023-11-29 v2 统计力学
摘要
分支流支配着波和保守粒子流在空间关联随机或复杂环境中从弹道运动到扩散运动的转变。它出现在从微米到星际尺度的许多物理系统中。然而，在生命物质系统中，这种输运机制通常被耗散和噪声所抑制。在本文中，我们证明，尽管如此，表征许多生命系统（如觅食动物和趋化细菌）的含噪主动随机行走可以展现出分支流态。为此，我们对形成轨迹的蚂蚁的动力学进行建模，并由此推导出在噪声存在下随机偏置场中主动随机行走分支流的标度理论。我们还展示了蚂蚁沿其轨迹释放信息素相互作用所形成的轨迹模式，如何被理解为分支流的结果。
引用
@article{arxiv.2308.11232,
title = {Branched flows in active random walks and the formation of ant trail patterns},
author = {King Hang Mok and Ragnar Fleischmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.11232},
year = {2023}
}