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初始分布如何影响蚂蚁中由恐慌引起的对称性破缺:实验与逃逸信息素模型

定量方法 2020-06-04 v1 生物物理

摘要

集体逃逸是动物群体中的普遍现象。由恐慌逃逸引起的对称性破缺跨物种表现出共同特征:当个体从具有两个对称出口的封闭空间逃逸时,一个出口的使用多于另一个。直观上,靠近某出口的更多个体会更多使用该出口,即初始存在不对称分布。我们利用蚁群研究群体的初始分布如何影响集体逃逸中的对称性破缺。令人惊讶的是,对称性破缺与非对称初始分布之间并无正相关,这相当反直觉。实验中观察到逃逸阶段,并相应引入逃逸信息素模型来描述逃逸早期的这一特殊行为。模拟结果与实验吻合良好。此外,定量校准了逃逸阶段持续时间,且该模型复现了我们先前工作所展示的观测。本文首次明确区分了蚂蚁恐慌逃逸的两个阶段,从而增进了对蚁群逃逸行为的理解。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.02396,
  title  = {How initial distribution affects symmetry breaking induced by panic in ants: experiment and flee-pheromone model},
  author = {Geng Li and Weijia Wang and Jiahui Lin and Zhiyang Huang and Jianqiang Liang and Huabo Wu and Jianping Wen and Zengru Di and Bertrand Roehner and Zhangang Han},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.02396},
  year   = {2020}
}