非互惠性增强信息传递的转向群体模型
生物物理
2026-04-28 v1
摘要
动物群体的经典工作提出了描述群体内信息传递的扩散模型（欧默德朗维ntz模型）。随后，引入自旋转惯性引入了能够更好描述真实调控群体事件中信息流动的欧默德朗维ntz模型。该模型最近通过添加非线性扭矩得到改进，能够匹配实验结果。当前工作在后者模型基础上，添加了用于一维鸟群（鸟-like对象）的主动扭矩，同时保持关键要素如自旋转惯性和非线性。这些主动扭矩被证明在转向事件期间增强了系统的信息传递速度和效率，同时使其呈现非互惠状态。所提出的内部主动扭矩是由鸟在真实群体中转向时对旋转能量的自适应注入所激发。在连续极限下，所提出的模型导致一条非互惠修改的Korteweg-de Vries（mKdV）方程，其结构使得信息传递速度成为转向角速度的函数。该特征在真实鸟类中亦存在，因为在面临威胁时，鸟类会更快转向，需要更快获取信息以维持团队 cohesion。
引用
@article{arxiv.2604.23808,
title = {Information transfer enhanced by non-reciprocity in a model of turning flocks},
author = {Mario Sandoval},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.23808},
year = {2026}
}