动态群体行为的韧性与可控性
物理与社会
2014-01-14 v1 适应与自组织系统
生物物理
摘要
网络范式被用于深入理解动态群体行为中共识韧性的结构性根本原因，并分析群体动力学的可控性。在此，我们设计了动态信号网络，该网络是基于交互的拓扑邻域、支撑有向智能体间连接群体动力学的信息传递通道。对群体信号网络连通性的研究揭示了群体规模与交互邻居数量之间的深刻关系，该关系被发现与对椋鸟群的自然观察非常吻合 [Ballerini et al. (2008) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 105: 1232]。使用动力学模型，我们生成了动态群体行为，使我们能够揭示群体信号网络是一个均匀聚类的无标度小世界网络，从而在保持连通性时促进涌现结果。通过引入外生环境噪声，我们测试了涌现共识的韧性，这最终强调了群体动力学在物理空间和网络空间中交织得有多深。信号网络的可用性使我们能够首次解析地建立完全控制群体动力学所需的驱动智能体数量。
引用
@article{arxiv.1401.2598,
title = {Resilience and Controllability of Dynamic Collective Behaviors},
author = {Mohammad Komareji and Roland Bouffanais},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.2598},
year = {2014}
}