鱼群中无标度行为级联与有效领导

行为传染与行为级联的存在是表现出集体运动的动物群体（如鱼群或采食草食动物）的自然特征。在此我们研究鱼群中观测到的经验性行为级联，其定义为鱼轨迹航向方向连续大幅变化的雪崩。就用于定义大幅变化的最小转弯角而言，雪崩的大小与持续时间分布呈现出无标度特征，令人联想到自组织临界行为。我们观察到雪崩通常由少数鱼触发，这些鱼充当有效领导者，引发群体轨迹的大范围重排。这一观察促使我们提出一个基于经典 Vicsek 集体运动模型的简单模型，其中给定个体作为受随机航向重取向作用的领导者。该模型定性地再现了真实鱼群中观测到的经验雪崩行为，并暗示了集体运动中的有效领导与雪崩行为之间的关联。