The average velocity of self-propelled particles in a two-dimensional potential with colored noise
研究了二维色噪声势场中自推进粒子的平均速度。随着x方向色噪声强度的变化，电流出现反转现象。存在使平均速度取最大值的参数的最优值。y方向噪声和自推进角噪声对x方向平均速度有较大影响，但它们本身并不能引起x方向的粒子输运现象。
2015-12-19 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.data-an
Local disalignment can promote coherent collective motion through rapid information transfer
当粒子以恒定的速度移动并倾向于调整它们的运动方向时，尽管有显著的噪声水平，有序的大规模运动也会出现。人们研究了这种自推进粒子模型的许多变体，以解释鸟类、鱼类或微生物群体的连贯运动。在这里，我们推广的自推进粒子的经典模型的精确对齐碰撞规则的情况下，粒子碰撞后，往往会在稍微不同的方向远离对方，其特征在于碰撞角$α$。我们绘制出由此产生的相图，并发现，在足够密集的系统中，小的错位可以导致更高的粒子运动方向的全局对齐。我们发现，在这个密集的制度，全球对齐是伴随着一个网格状的空间结构，使信息迅速渗透到系统的“多米诺骨牌”效应。我们的研究结果阐明了相关的失调出现的集体运动的模型与排斥相互作用条款。
2012-12-10 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.bio-ph
A multi-layer model for self-propelled disks interacting through alignment and volume exclusion
我们提出了一个基于个人的模型，描述平行平面内移动的圆盘状自推进粒子。磁盘的运动方向遵循每层内部的对齐规则。此外，磁盘受到与那些相邻层的体积排除约束所引起的相互作用。这些相互作用影响盘相对于运动平面的倾角。我们正式推导了一个宏观模型，该模型由描述质量输运和圆盘在每个平面中的平均运动方向的演化的平面自组织流体动力学（SOH）模型组成，并补充了平均圆盘倾角的输运方程。这些平面模型由于与相邻平面的相互作用而耦合。基于个人和宏观模型之间的数值比较进行。例如，这些模型可以用于描述精子细胞的集体动力学。
2015-02-19 math-ph math.MP nlin.AO
Phase transition in a kinetic mean-field game model of inertial self-propelled agents
本文构建并分析了具有惯性动力学的非合作运动智能体动力学平均场博弈模型，发现当控制能量成本降至临界值以下时，系统从空间均匀的有序平衡态转变为行波解，为非平衡生物系统的集体运动提供了博弈论视角。
2024-07-25 cs.SY eess.SY math.AP
Collective motions of heterogeneous swarms
新兴的群体相互作用的代理集体运动是一个非常感兴趣的应用领域，从生物学到物理学和机器人学的主题。在本文中，我们进行了仔细的集体动力学的一群自我推进的异构，延迟耦合代理。我们显示了集体运动模式的出现和具有不同动态特性的代理群体的隔离;这两种行为（斑图形成和隔离）在我们的模型中自然出现，该模型基于自推进和代理之间的吸引力成对交互。我们推导出不同的群集行为出现在平均场的物理参数的函数的分岔结构，并通过模拟验证这些结果。
2014-09-03 nlin.AO nlin.PS
Self-Propelled Agents and Group Social Force
University of Connecticut（康涅狄格大学）
本文研究了具有自主推进特征的布朗粒子在社会和经济过程中的集体决策模型，通过定量分析社会关系和群体社会力来描述社会现象。
2025-12-04 cs.MA math.DS nlin.AO
Noise-induced breakdown of coherent collective motion in swarms
我们考虑群体形成的人口的自推进粒子有吸引力的长程相互作用。这些群代表多稳态动力系统，可以发现在相干的旅行状态或在一个不相干的振荡状态下，整个群的平移运动是不存在的。随着噪声强度的增加，群的相干行波态被破坏，并发生向振荡态的突变。
1999-06-07 adap-org nlin.AO q-bio.PE
Elasticity-driven collective motion in active solids and active crystals
我们介绍了一个简单的模型，自推进剂连接线性弹簧，没有明确的对齐规则。在临界噪声水平以下，代理自组织成一个集体平移或旋转组。我们推导了弹性薄板近似下平移态的解析稳定性条件。我们提出了一种基于弹性的机制，通过将自推进能量级联到低能模式来驱动收敛到集体运动。鉴于其简单性和普遍性，这种机制可以在各种生物和机器人群体中发挥相关作用。
2013-01-11 cond-mat.soft nlin.AO physics.bio-ph
Stability of milling patterns in self-propelled swarms on surfaces
在一些物理和生物群体中，代理人有效地沿着弯曲的表面移动和相互作用。相关的约束和对称性可以影响集体运动的模式，但很少有人知道的模式的稳定性存在的表面曲率。为了取得进展，我们使用拉格朗日力学构建了一个自推进的群体在表面上移动的一般模型。我们发现，自推进，摩擦，相互吸引和表面曲率的组合产生铣削模式，每个代理在一个群体中振荡的极限环，与不同的代理沿周期张开，使群体的质心保持静止。在一般情况下，这种模式松散的稳定性时，相互吸引力不足以克服曲率的约束，我们发现两大类固定铣削状态分岔。在第一种情况下，随着曲率的增加，空间周期模式发生Hopf分叉，导致不稳定的时空振荡。这个通用的分歧进行了分析的领域，并证明了几个表面的数值。在第二个周期轨道中，稳定和不稳定的铣削状态发生碰撞和湮灭。后者分析了圆柱表面上的铣削状态。我们的研究结果有助于普遍理解的群体模式的形成和稳定性，在表面曲率的存在下，并可能有助于设计机器人群，可以控制移动复杂的表面。
2020-07-31 nlin.AO physics.bio-ph
Emergent dynamical phases and collective motion in termites
研究通过观察受限场域中的白蚁群体，定量刻画无序、聚集与绕圈三种集体运动相及转变，提出它们源于近距离碰撞诱导相分离的同一连续体。
2025-04-28 nlin.AO q-bio.PE
Emergent intelligence of buckling-driven elasto-active structures
本文提出由两个自驱动微型机器人和弹性梁构成的屈曲驱动弹性主动结构，利用非线性弹性实现定向运动、边界响应与迷宫导航等涌现智能。
2024-04-16 cond-mat.soft nlin.AO
Directional synchrony among self-propelled particles under spatial influence
本文研究有界区域内自驱动粒子的方向同步，考虑方向耦合受时变空间距离的短/长程影响，通过近似技术解析得到临界相变点并经数值模拟验证，为活性系统研究提供参考。
2023-12-15 math-ph math.MP nlin.AO
Interacting Particle Systems Modeling Self-Propelled Motions
针对自驱动粒子系统个体与集体行为无法用平衡系统涨落理论描述的问题，本文提出耦合樟脑圆盘运动方程与樟脑分子随机游走的数学模型，再现其自驱动运动及排斥相互作用，阐明一维粘性主导模型中运动相位随参数的转变。
2025-02-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Flocking and spreading dynamics in populations of self-propelled agents
自我推进的移动代理群体-动物群体，机器人群或人群-与周围环境交换信息，主持迷人的合作行为。虽然在许多感兴趣的情况下，代理运动是由相邻的同行的信息传输（例如，接近捕食者的存在）驱动，以前的建模工作集中在代理的情况下，要么坐在静态网络上，或移动独立的信息传播整个人口。在这里，我们引入了一个参考模型来解决目前缺乏通用框架的问题。我们认为移动代理对齐他们的运动方向（基于仓本动力学），并携带由易感-感染-易感（SIS）流行病过程的内部状态，其特征在于人口中的信息传播，并影响代理在空间中移动的方式。我们发现，代理运动和信息传播之间的反馈是负责（i）增强群集和信息传播，（ii）出现复杂的空间结构，或群集，这可以通过代理的速度控制。SIS动力学能够驱动群集相变，即使在没有明确的速度对齐，恢复的行为让人想起Vicsek类系统，但具有宏观相分离，而不是微观相分离。我们表明，在低速密集群的形成降低了信息传播的平均场限制的流行阈值。通过将软活性物质物理学和基于代理的复杂系统建模桥接在一起，我们揭示了一个普遍的正反馈机制，它对移动代理的集体行为产生了至关重要的影响，为研究这种机制发挥作用的现实情况提供了一个参考框架。
2019-01-25 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.soc-ph
Collective motion from quantum-inspired dynamics in visual perception
提出一种结合量子形式化感知决策过程的自驱动智能体集体行为模型，证明Vicsek模型为其特例，揭示了集体行为经典模式从感知中的自然涌现。
2025-06-05 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.soc-ph
