群体迁移系统的动力学行为：群体规模与法定人数阈值影响集体决策吗？
动力系统
2022-06-15 v1 种群与进化
摘要
社会性昆虫是地球上生态与进化上最成功的生物，其可通过成员间的局部相互作用实现稳健的集体行为。群体迁移已被视为社会性昆虫集体决策的典型范例。本文提出一个带招募切换的分段群体迁移系统，以探究群体规模与法定人数对集体决策结果的内在机制与协同效应。我们对该非光滑系统（包括子系统、切换面及全系统的动力学）进行了完备的动力学分析，并给出了与群体规模显著相关的平衡点稳定的充分条件。理论结果表明，较大群体更可能迁移至新址。更有趣的发现包括但不限于：（a）当群体规模低于临界水平时，系统可能呈现振荡；（b）系统也可能呈现双稳态，群体依招募者初始规模不同而迁移至新址或旧巢。分支分析表明，群体规模与法定人数阈值的变化极大影响动力学行为。结果提示，在建模中区分两类招募者群体十分重要。本工作可为简单局部相互作用如何实现社会性昆虫集体迁移活动提供重要见解。
引用
@article{arxiv.2206.07016,
title = {Dynamical behavior of a colony migration system: Do colony size and quorum threshold affect collective-decision?},
author = {Lisha Wang and Zhipeng Qiu and Takao Sasaki and Yun Kang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.07016},
year = {2022}
}