211service.com
Pirmasis matematinis karvių elgesio modelis
Daugelis būtybių demonstruoja įvairų kolektyvinį elgesį: karts nuo karto bendradarbiauja paukščiai, žuvų būriai, galvijų banda ir net žmonės.
Tokio elgesio dinamikos nustatymas yra karšta problema, dėl kurios pastaraisiais metais buvo padaryta daug esminių atradimų. Kas galėjo pagalvoti, kad augdamos bakterijų kolonijos bendradarbiauja, kad žuvų būriai gali priimti kolektyvinius sprendimus ir kad vabzdžių spiečius gali veikti tarsi vienas? Tačiau matematika, apibūdinanti šias sistemas, rodo, kaip lengvai gali atsirasti toks elgesys.
Šiandien gyvūnų sinchronijos matematika žengia žingsnį į priekį, atskleisdama modelį, apibūdinantį kolektyvinį karvių elgesį.
Karvės gerai žinomos dėl savo kolektyvinio elgesio: jos linkusios arba visos gulėti, arba visos atsistoti. Jie Sun iš Clarkson universiteto Niujorko valstijoje ir kolegos teigia, kad tokį elgesį galima modeliuoti galvojant apie karves kaip paprastus osciliatorius: jos stovi arba guli ir tai daro ciklais. Šie osciliatoriai taip pat yra sujungti: viena iš sujungimo formų gali būti ta, kad karvė dažniau atsigula, jei aplinkiniai guli, ir atvirkščiai.
Rezultatas – matematinis modelis, kuriame galima abstrakčiai ištirti kolektyvinį karvių elgesį.
Tai gali pasirodyti naudingiau, nei atrodo. Laimingos karvės linkusios viena kitą kopijuoti. Be to, laimingos karvės yra produktyvesnės pagal įvairias priemones, tokias kaip pieno kiekis. Kai kurie tyrinėtojai netgi pasiūlė sinchroniją naudoti kaip galvijų gyvenimo kokybės matą.
Naujasis modelis gali padėti tai suprasti. Modelis rodo, kad sinchroniškumas nepriklauso nuo sukabinimo stiprumo paprastu būdu. Tiesą sakant, jis prognozuoja, kad sujungimo padidėjimas gali sumažinti sinchronijos lygį.
Tai skambins daugeliui ūkininkų, kurie žiemą laiko galvijus namuose. Jie jau seniai pripažino, kad kai galvijai yra taip susigrūdę, kad jiems neužtenka vietos gulėti vienu metu, produktyvumas smarkiai krenta. Tiesą sakant, kai kuriose pasaulio vietose galioja taisyklės, kiek vietos galvijai turi gulėti.
Naujasis modelis galėtų padėti nustatyti sukabinimo lygį, kuris palaiko gamybą.
Žinoma, tai priklauso nuo karvių sujungimo pobūdžio. Galbūt karvės paprasčiausiai kopijuoja savo kaimynus ir tuo labiau jaučiasi kartu. Tai kažkas, ką būtų galima išmatuoti. Tyrėjai naudojo „Google Earth“ vaizdus, norėdami ištirti karvių modelius, kai jos rikiuojasi į eilę. Tie patys vaizdai gali atskleisti, kaip sukabinimas priklauso nuo atstumų tarp karvių.
Tačiau gali būti ir kitų veiksnių. Pavyzdžiui, būtų prasminga, jei bandoje kelios karvės visada liktų stovėti, kad apsisaugotų nuo plėšrūnų, ir iš tikrųjų toks elgesys kartais pastebimas.
Kita vertus, karvės taip išveistos, kad vargu ar būtų staigmena, jei jos būtų praradusios galimybę apsisaugoti nuo natūralių plėšrūnų. Tai tema, kurią subrendo tinkamai suinteresuotas doktorantas.
Bet kuriuo atveju nauja karvių dinamikos sritis atrodo paruošta melžti (kosulys).
Nuoroda: arxiv.org/abs/1005.1381 : karvių dinamikos ir sinchronizavimo matematinis modelis