鸟群自然飞行的统计力学
生物物理
2015-05-28 v1 统计力学
种群与进化
摘要
鸟群中相邻鸟类之间的相互作用导致其飞行方向的对齐。我们表明，与这些局部相关性一致的最小结构（最大熵）模型，无需任何自由参数，就能正确预测整个椋鸟群中秩序的传播。这些模型在数学上等价于海森堡磁性模型，并为飞行方向的每种构型定义了一个“能量”。比较不同密度的鸟群，对能量有贡献的相互作用范围涉及固定数量的（拓扑）邻居，而不是固定的（度量）空间范围。比较不同大小的鸟群，该模型正确解释了观测到的飞行方向涨落中长程相关性的标度不变性。
引用
@article{arxiv.1107.0604,
title = {Statistical mechanics for natural flocks of birds},
author = {William Bialek and Andrea Cavagna and Irene Giardina and Thierry Mora and Edmondo Silvestri and Massimiliano Viale and Aleksandra M Walczak},
journal= {arXiv preprint arXiv:1107.0604},
year = {2015}
}