空间竞争建模:群体逃避性代理的空间自组织导致的效率损失与不平等
物理与社会
2026-03-18 v2 统计力学
摘要
资源竞争是许多复杂系统的标志性特征,常常该资源最终成为物理空间本身。在本工作中,我们研究了一种新模型,用于阐明其中代理人竞争某种空间分布资源时所涉及的动力学与涌现现象。具体而言,在该模型中,动力学源于代理人试图定位以避免其局部经验的物理拥挤。我们详细描述了该模型涌现行为对系统人口密度以及代理人个体特征(如代理人认为的邻域范围、对该邻域内占据密度的容忍上限、代理人对邻域占用情况的可访问性)的依赖性。我们显示,利用物理空间的效率损失在特定密度处出现转变,并在另一个 distinct 密度处达到峰值。此外,我们证明了效率损失相对于代理人可获取信息的变化在该第二个密度上下表现出对比行为。我们还研究了资源共享的不平等问题,表明尽管效率损失可以是关于信息的非单调函数,取决于模型参数,但不平等性 generally 随着信息的增加而减小。我们的研究阐明了竞争、空间约束和代理人特征在复杂自适应系统中的作用,为理解其涌现行为提供了洞见。
引用
@article{arxiv.2407.21537,
title = {Modelling competition for space: Emergent inefficiency and inequality due to spatial self-organization among a group of crowd-avoiding agents},
author = {Ann Mary Mathew and V Sasidevan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.21537},
year = {2026}
}
备注
14 figures, 22 pages