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通过优化代价函数对牛群最低成本分裂进行建模

种群与进化 2017-07-21 v2 多智能体系统 动力系统 适应与自组织系统

摘要

动物群居是为了抵御捕食和获取食物。然而,对于某些动物——尤其是那些花费大量时间进食的动物——如果群体在其营养需求得到满足之前选择继续移动,就会产生代价。如果进食与跟上群体之间的冲突过大,对某些动物来说,分裂成具有相似营养需求的亚群可能是有利的。我们使用代价函数(CF)对牛群分裂的代价和收益进行建模,该函数量化了个体在饥饿、躺卧意愿和捕食风险上的差异。我们将与饥饿和躺卧意愿相关的代价建模为群体内个体的标准差,并将捕食风险建模为群体大小的负指数函数。我们在给定牛群可能产生的所有合理群体中最小化该代价函数,并研究群体分裂的动力学。我们通过两个例子探讨我们的模型:(1) 我们考虑在相对同质的牛群中的群体转换和群体分裂;(2) 我们考察一个成年雄性(体型较大的动物)与成年雌性(体型较小的动物)数量相等的牛群。

关键词

引用

@article{arxiv.1609.03923,
  title  = {Modeling the lowest-cost splitting of a herd of cows by optimizing a cost function},
  author = {Kelum Gajamannage and Erik M. Bollt and Mason A. Porter and Marian S. Dawkins},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1609.03923},
  year   = {2017}
}

备注

19 pages, 10 figures