局部偏离可通过快速信息传递促进相干集体运动
生物物理
2012-12-11 v1 统计力学
适应与自组织系统
摘要
当粒子以恒定速度运动并具有对齐其运动方向的倾向时，尽管存在显著的噪声水平，仍可涌现出有序的大尺度运动。这一自驱动粒子模型的许多变体已被研究，用以解释鸟群、鱼群或微生物群的相干运动。在此，我们将经典自驱动粒子模型中精确对齐的碰撞规则推广到碰撞后粒子倾向于以略微不同的方向彼此远离的情形，该情形由一个碰撞角 表征。我们绘制了由此产生的相图，并发现在足够稠密的系统中，小的偏离可导致粒子运动方向更高的全局对齐。我们表明，在这一稠密区域，全局对齐伴随着一种网格状空间结构，该结构允许信息通过“多米诺”效应在系统中快速渗透。我们的结果阐明了在仅具有排斥相互作用项的模型中，偏离对于集体运动涌现的相关性。
引用
@article{arxiv.1212.2060,
title = {Local disalignment can promote coherent collective motion through rapid information transfer},
author = {Matthias Meschede and Oskar Hallatschek},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.2060},
year = {2012}
}