水蚤涡旋群游建模

基于对水蚤的实验观察，我们引入了一个基于智能体的模型，用于描述单个动物和动物群体的运动。每个智能体由一个随机方程描述，该方程也考虑了主动生物运动的条件。环境势进一步反映了水蚤的局部条件，例如对光源的吸引。该模型足以描述观察到的单个水蚤的循环行为。为了模拟许多水蚤的涡旋群游，即群体沿一个方向的集体旋转，我们通过考虑避免碰撞来扩展模型。开发并比较了两种不同的建模方法。通过多智能体系统的计算机模拟，我们表明局部回避——作为动物之间不对称排斥的一种特殊形式——导致涡旋群的出现。研究了从单个智能体的不相关旋转到涡旋群游的转变与群体大小的函数关系。最后，通过比较两只动物的实验和模拟结果，提供了水蚤回避行为的一些证据。