雪堆博弈在自驱动粒子系统中诱导图案形成

已知物种间的演化博弈会在扩散 agent 系统中导致有趣的时空图案。然而，当 agent 如许多生物系统中那样是（自）驱动的时，物种间相互作用的作用很少被研究。在此，我们结合活性物质和演化博弈论两方面，研究了一个由两种物种组成的系统，其个体为（自）驱动并通过雪堆博弈相互作用。我们从两种物种的密度和速度场推导出流体力学方程，由此识别出其中一种或两种物种形成宏观取向序的参数区间，以及传播波图案的区间。有趣的是，我们发现了两种物种中同时出现的波图案，它们源于对齐相互作用与雪堆相互作用之间的 interplay——我们称之为博弈诱导图案形成的一种反馈机制。我们在基于 agent 的模拟中检验了这些结果，并确认了有序与时空图案的不同区间以及博弈诱导图案形成。