Partículas autopropulsadas (Galego)

Logsters en execución, acelerado 6 veces.
Cando a densidade das langostas alcanza un punto crítico, marchan xuntos nun ritmo constante sen orientación de investimentos.

Walking LobstersSeditar

Os mozos langostas do deserto son ninfas solitarias e sen sentido. Se a comida é escasa, poden reunirse e comezar a ocupar áreas veciñas, recollendo máis lagostas. Co tempo, poden converterse nun exército andador, que pode ser estendido por moitos quilómetros. Este pode ser o preludio ao desenvolvemento de grandes recintos de lagosta adulta que voan que devastar a vexetación nunha escala continental.

Unha das previsións clave do modelo é que a medida que a densidade de poboación dun grupo aumenta, A transición brusca ocorre: a partir de individuos que se moven relativamente desordenados e independentes dentro do grupo, ao movemento do grupo como altamente organizado todo. Así, no caso dos mozos langostos desérticos, produciríase un punto detonante que converte a langosta desorganizada e dispersa nun exército coordinado. Cando se alcanza a densidade de poboación crítica, os insectos comezan a marchar xuntos dun xeito estable e na mesma dirección.

En 2006, un grupo de investigadores estudaron como se mostrou este modelo no laboratorio. As langostas foron colocadas nunha pista circular e seguiron os seus movementos cun software informático. En densidades baixas, por baixo de 18 langostas por metro cadrado, as langostas xiraban de xeito desordenado. Nas densidades intermedias, comezan a poñerse nunha liña e para marchar xuntos, tan repentinamente pero a dirección coordinada cambios interrompen a marcha. Non obstante, cando as densidades alcanzaron un valor crítico de aproximadamente 74 langostas / m², as langostas deixaron de facer cambios rápidos e espontáneos de dirección e, no seu lugar, marcharon a un ritmo constante en igual sentido durante as oito horas do experimento (ver vídeo á esquerda ). Isto confirmou a operación prevista polos modelos de PAP.

No campo, segundo a Organización das Nacións Unidas para a Alimentación e a Agricultura, a densidade media dos grupos de marcha é de 50 langostas / m² (50 millóns de langostas / km²) , e isto xeralmente varía entre 20 e 120 langsters / m².: 29 Os resultados da investigación discutida demostran a inestabilidade dinámica que se atopa nas densidades menores de langostas típicas no campo, onde os grupos varían cambiando aleatoriamente sen ningunha perturbación externa. É imprescindible comprender este fenómeno, xunto co cambio a un engrenaxe moi coordinada en densidades máis altas, se o enxame de langosta do deserto está controlado.

atertas de abseeditar

bandadas de aves pode cambiar bruscamente desde a dirección do unísono, e despois, de súpeto, faga unha decisión unánime de desembarcar

div “, como as formigas, as abellas, os peixes e as aves, normalmente son observadas de súpeto cambiando dun estado a outro. Por exemplo, as aves cambian abruptamente dun estado de voo a un dos continentes. Ou o peixe cambia do comercio nunha dirección para facelo noutro. Estes cambios estatais poden ocorrer con incrible velocidade e sincronía, coma se todos os membros do grupo realizarán unha decisión unánime ao mesmo tempo. Os fenómenos como estes perplexaron aos investigadores por moito tempo.

En 2010, Bhattacharya e Vicsek usaron un modelo PAP para analizar o que ocorre aquí. Como paradigma, tiveron en conta como os paxaros voadores alcanzan unha decisión colectiva de facer un cambio repentino e sincronizado. Os paxaros, como os estorninos da imaxe á dereita, non teñen decisións de toma de líderes; Non obstante, o rabaño sabe exactamente como desembarcar de xeito unificado. A necesidade do grupo desembarco anula as intencións particulares da desviación de cada paxaro. O modelo de partículas mostrou que a transición colectiva cara ao desembarco depende dos disturbios que sexan aplicables a cada paxaro individualmente, xa que onde están os paxaros do rabaño.É un comportamento que se pode comparar co xeito en que se crea unha avalancha de area, se está apilado, antes do punto onde os grans simétricos e coidadosamente colocados crearían unha avalancha, porque as flutuacións fanse cada vez máis lineares.

“A nosa principal motivación foi comprender mellor algo que está desconcertante e sabido que existe na natureza, especialmente nos casos que supoñen a suspensión ou o inicio dun patrón de comportamento colectivo nun grupo de persoas ou animais que propoñemos un modelo sinxelo Para un sistema en que os membros teñen unha tendencia a seguir aos demais tanto no espazo como no seu humor con respecto a unha decisión sobre a finalización dunha actividade. Este é un modelo moi xeral, que pode ser un modelo moi xeral, que pode ser aplicable a similar situacións “. O modelo tamén podería ser aplicable a unha multitude de drones, para comezar un xesto desexado nunha multitude de persoas ou para interpretar hábitos de grupo ao comprar ou vender accións de accións.

Outros exemplares

Estes modelos de PAP foron aplicados en moitas outras áreas, como peixes, robótica de enxames, motores moleculares, o desenvolvemento de estampas humanas e a evolución dos camiños humanos nos espazos verdes urbanos. As partículas autopropulsadas no fluxo de Stokes, como as partículas de Janus, moitas veces son modeladas co modelo Squirmer.