Collective steady-state patterns of swarmalators with finite-cutoff interaction distance
研究了耦合振子群的稳态布居图，其中振子间的相互作用距离具有有限截断。我们研究如何在无限截止已知的静态模式被复制或变形，并探讨一个新的静态模式，不出现，直到有限截止被认为是。在适当的有限截止范围内，无限截止、静态同步、静态相位波和静态相位波的所有稳态图案分别在空间上重复。它们的变形的形状和密度发生的其他有限截止范围。观察到条形相位波状态，这是没有的情况下的无限截止。所有的模式进行了研究，通过数值和理论分析。
2021-03-22 cond-mat.soft nlin.AO
Swarmalators on a ring with distributed couplings
我们研究了一个简单的模型，相同的swarmalators，概括的相位振荡器，通过空间群。我们将运动限制在一个一维（1D）环，并考虑分布式（不相同）耦合;这两种效果的组合捕获了更逼真的2D swarmalator模型\cite{o2017oscillators}的一个方面。我们发现新的集体状态，以及概括以前报道的，我们分析描述。这些状态模仿醋鳗、催化微泳者和其他在准一维环上移动的swarmalator的行为。
2022-09-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft nlin.AO
Dynamics of swarmalators in the presence of a contrarian
该研究针对存在类捕食者“反向者”的二维群振子模型展开分析，发现反向者与群振子的强相互作用可使后者在负耦合强度下仍实现相位同步，并通过解析与模拟揭示了参数变化引发的集体状态转变机制。
2024-12-12 nlin.AO nlin.CD
Sync and swarm: solvable model of non-identical swarmalators
我们研究了一个模型的非全同swarmalators，概括的相位振荡器，同步的时间和群体的空间。该模型产生四个集体状态：同步，同步集群，涡旋状相波，和一个混合状态。这些状态发生在许多现实世界的swarmalator系统中，例如生物微泳者，化学纳米马达和无人机组。一个广义的N-Antonsen模型提供了这些状态的第一个解析描述和它们存在的条件。我们展示了如何使用这种方法可以在活性物质和相关学科的研究。
2022-09-13 cond-mat.soft nlin.AO
Exotic swarming dynamics of high-dimensional swarmalators
本文提出广义 D 维 swarmalator 模型，通过扩展原始模型刻画鱼群、胚胎细胞分选、微型机器人和黏菌等多类自组织系统，并验证其在多个学科中的建模潜力。
2023-08-06 nlin.AO
Unsteady phase waves in the 1D swarmalator model with inertia
Starling research institute（星形研究所）
研究一维含惯性 swarmalator 模型，发现惯性引入新的不稳集体状态，彩虹序参量经历多谐波振荡，通过亚临界霍普夫分岔与极限环鞍点分岔相吻合，相波以顺时针和逆时针对称成对存在，小系统观察到吸引子切换，大系统则稳定在单分支。
2026-03-13 nlin.AO
Swarmalators with frequency-weighted interactions
本研究通过可解环模型分析频率加权相互作用下的群聚振子，识别出三种集体状态，并利用自洽性分析精确确定动态转变条件，扩展了异质相互作用下的理论理解。
2025-10-07 nlin.AO
Order, chaos, and dimensionality transition in a system of swarmalators
提出一种二维空间中可解的swarmalator模型，推导静态与主动集体态的出现条件，揭示多重稳定性及主动混沌态中的空间相关性变化与维度转变。
2023-11-09 nlin.AO nlin.CD
Frustration Induced Chimeras and Motion in Two Dimensional Swarmalators
本文研究二维 swarmalator 模型中相位失配参数的作用，揭示其诱导的非平稳、嵌合聚类与全局平移运动，并依据序参量分类相关状态。
2025-01-09 nlin.AO
The role of asymmetric time delay and its structure in 1D swarmalators
University of Namur（纳穆尔大学）；University of Calgary（卡尔加里大学）
本文研究了一维swarmalator模型中的不对称时间延迟，揭示其结构对集体相图的重塑作用，发现延迟结构而非其大小是决定swarmalator群体集体行为的关键因素。
2026-05-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Pinning in a system of swarmalators
我们研究了一个人口swarmalators（蜂拥/移动振荡器）上运行的一个环，并受到随机钉扎。钉扎表示粒子粘附到底层介质中的缺陷的趋势，其与同步/群集的趋势竞争。其结果是丰富的集体行为。一个亮点是低维混沌，在系统中的普通，Kuramoto型振荡器是罕见的。一些状态（相位波和分裂相位波）类似于Janus火柴棒或日本树蛙系统中的状态。其他的（如同步和不稳定状态）可以在醋鳗鱼系统中观察到，电动旋转Quincke辊，或其他在无序环境中移动的swarmalator。
2023-02-02 nlin.AO nlin.CD physics.app-ph
Anti-phase synchronization in a population of swarmalators
研究了被划分为不同社区的 swarmalators 群体在空间与相位交互强度变化下的集体动力学，发现社区间相位耦合强度的不同会导致静态同步、反相同步及类嵌合体共存状态，并给出了半解析证明。
2023-09-08 nlin.AO
Interplay of sync and swarm: Theory and application of swarmalators
Indian Statistical Institute（印度统计研究所）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of Klagenfurt（克拉根福大学）
本文综述了群集器的研究现状，探讨了空间组织与时间同步的相互作用，分析了复杂模式的形成机制，并探讨了其在机器人和生物系统中的应用。
2026-01-14 nlin.AO
Expected and unexpected routes to synchronization in a system of swarmalators
本研究探讨swarmalator系统的同步转变，发现其转变类型由固有频率分布决定，还观测到新的旋转碎裂相位波态同步路径，丰富了耦合振子集体行为的认知。
2024-09-16 nlin.AO
Cyclically Symmetric Thomas Oscillators As Swarmalators : A paradigm for Active Fluids & Pattern Formation
本文将 Kuramoto 型相位动力学与循环对称 Thomas 粒子模型耦合，提出可产生晶体有序、混沌及活性湍流图案的 swarmalators 模型，为活性物质与微纳机器研究提供范式。
2022-11-18 cond-mat.soft nlin.AO
Tentative guidelines for the implementation of meta-structural and network software models of collective behaviours
我们提出了一些实用的指导方针，在以前的贡献介绍的元结构项目的软件实现。元结构项目的目的是实施模型，不仅要检测，而且要诱导，改变和保持集体行为所获得的属性。我们认为简化的情况下，由模拟集体行为，其中所有的微观空间信息（x，y，z）为每个相互作用的代理每一个瞬间都可以事后在一个合适的文件。特别是，我们介绍的指导方针，以确定合适的介观变量（集群）和元结构的属性，适合代表集体行为的连贯性，也被用来诱导非相干布朗行为的连贯性。此外，在前人研究的基础上，在真正的群体的拓扑距离的相互作用和规模不变性的拓扑范围的性质，这里我们介绍了一些意见和建议，进一步研究和实施的网络模型的集体行为。关键词：集群，相干性，遍历性，介观，元结构，网络，阈值。
2017-01-21 nlin.AO
Meta-Structures: The Search of Coherence in Collective Behaviours (without Physics)
这方面的贡献简要概述和审查的理论和计算方法的理论变化有关的系统，它是不可能适用的法律的运动从头算。元结构的概念涉及到在集体行为中时空连贯性形式的出现，这些形式旨在作为多重结构的连贯序列。与传统方法的本质区别在于观察者在识别多个介观变量时的认知设计作用。目标是研究变化动态中的“无物理变化”，并设计非灾难性干预措施，目的是通过在中观一级施加影响，而不是规定明确的规则和变化，诱导、改变、保持或恢复集体行为。
2013-10-01 nlin.AO
Why collective behaviours self-organise to criticality: A primer on information-theoretic and thermodynamic utility measures
该研究对比了解释集体行为自组织至临界态的信息驱动方法与热力学效率方法，通过Ising模型验证热力学效率在临界区达最大，并提出超效率原理阐明其内在机制。
2025-08-03 cond-mat.stat-mech nlin.AO
Correlation and collective behaviour in Adler-type locally coupled oscillators at the edge of chaos
本研究通过信息距离与相关图分析，揭示Adler型弱耦合振子在混沌边缘展现出从独立到全局的丰富集体行为，并识别出局部集体状态与复杂层级结构。
2024-04-04 nlin.AO nlin.CD
Analysing Collective Behaviour in Temporal Networks Using Event Graphs and Temporal Motifs
历史上，对网络行为的研究主要集中在个人行为（基于节点）或整个网络的聚合行为上。我们提出了一种新的方法来分解一个时间网络的宏观组件，并分析这些组件的行为，或集体的节点，跨时间。该方法利用时间网络中的所有可用信息（即没有时间聚合），使用时间主题和事件间时间将拓扑结构和时间结构相结合。这使我们能够创建一个时间网络的嵌入，以描述随着时间的推移和不同时间尺度的行为。我们使用从在线社交网络收集的数字通信数据的例子来说明这种方法。
2018-08-15 cs.SI nlin.AO physics.soc-ph
Automated optimisation of multi-level models of collective behaviour in a mixed society of animals and robots
Univ Paris Diderot（巴黎狄德罗大学）；Sorbonne Paris Cité（巴黎索邦大学联盟）；Sorbonne Universités（索邦大学联盟）；UPMC Univ Paris 06（巴黎第六大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）
动物和机器人的集体行为可以表现出复杂的动态，需要多层次的描述。在这里，我们有兴趣开发一个多层次的建模框架，使用机器人在动物集体决策的研究。在这种情况下，使用机器人可以用于在计算机上验证模型，诱导校准的重复刺激以触发动物反应或调节和控制动物的集体行为。然而，设计适当的仿生机器人行为面临着一个重大挑战：如何从动物观察到的集体决策动态到机器人的实际算法实现。在以前的工作中，这主要是手工完成的，通常是从人类设计的模型中获得灵感。通常，行为模型是宏观的，种群动态的微分方程，或微观的，每个个体的明确时空状态。只有微观模型可以很容易地实现为机器人控制器。在这里，我们解决的问题，可以在机器人中实现的较低级别的描述模型的设计自动化，并表现出相同的集体动态作为一个给定的更高级别的模型。我们采用进化算法，同时优化模型的参数占不同层次的描述。这种方法适用于实验验证的庇护所选择问题解决群居昆虫和机器人。我们成功地设计和自动校准微观和混合模型表现出相同的动态作为一个宏观的。我们的框架可用于动物或机器人群体和生物混合系统的集体行为的多层次建模。
2016-02-02 cs.MA cs.RO nlin.AO
An intrinsic aggregation model on the special orthogonal group $\mathrm{SO}(3)$: well-posedness and collective behaviours
研究了特殊正交群$SO(3)$上具有内禀相互作用的聚集模型.我们考虑了一个光滑的相互作用势，依赖于平方固有距离，并建立局部和整体存在的测量值的解决方案，通过最佳质量传输技术的模型。我们还研究了这种解决方案的长期行为，在那里我们提出了形成渐近共识的充分条件。分析结果示出了数值实验，表现出各种渐近模式。
2020-08-26 math.AP math.DS nlin.AO
Evolutionary game theory: the mathematics of evolution and collective behaviours
Teesside University（提赛德大学）
本文简述演化博弈论作为研究集体行为演化的数学工具，总结了随机博弈均衡统计特性分析与AI技术竞赛中安全行为演化建模等研究方向，并提出未来展望。
2023-11-24 cs.AI cs.MA math-ph
Steps of the meta-structures project to model general processes of emergence (1)
与经典的方法相比，我们提出的项目的基础上考虑集体行为的相干序列的状态通过不同的单一系统组成的相同的元素随着时间的推移以不同的方式相互作用，即，通过可变结构或相变的序列。这种相干性在这里被认为是由合适的介观变量所取的值和它们的元结构所表示的属性所表示的。我们引入一个正式的工具，即，介观一般矢量，表示随着时间的推移，通过相互作用的集体元素的介观属性的采用。我们探索新的概念方面，包括动态介观层次的描述;必要和充分的元结构条件，随着时间的推移，集体行为的建立和保护;元结构和边界条件之间的关系，以转换，甚至部分，前者到后者规定和诱导集体行为的出现，以及连贯的多系统或连贯的集体存在。我们提出了未来的研究和可能的应用。
2009-10-09 nlin.AO
The Mathematical Theory of Behavioural Swarms: Towards Modelling the Collective Dynamics of Living Systems
University of Granada（格拉纳达大学）；Shanghai University of Finance and Economics（上海财经大学）；University Cadi Ayyad (UCA)（卡迪阿亚德大学）；UMMISCO, IRD-SU, France（法国国际发展研究中心-苏伊士大学联合研究单位）
针对经典群体模型难以捕捉生命系统适应性异质行为的局限，提出含动态内部活性变量的行为群体数学理论，通过微分系统整合自适应决策，经多领域应用验证其预测宏观涌现模式的能力，在个体驱动集体的系统建模中具独特优势。
2025-09-05 math.AP math.DS nlin.AO
The Meta-Structures Project
集体行为的模型和模拟通常基于将它们视为交互式粒子系统所假设的。然后，重点是行为和交互规则，通过使用基于人工代理的方法，旨在通过使用符号，子符号和基于代理的模型，在虚拟世界中再现群体行为。本文介绍了一种基于元结构的新的研究方法，即可能适用于一般涌现理论的介观变量的可变结构。在这种方法中，我认为集体行为的一致性，即，它们的身份被观察者检测到，由元结构表示。元结构是元元素的属性，即，介观状态变量所采用的数值集，描述所研究的集体现象的集体、结构方面，并与适合处理一致性的更高层次的描述（元描述）有关。介观状态变量通过观察者检测涌现属性（例如适当聚集的距离、速度、方向、它们的比率和集合的各态历经属性的集合）来溯因识别。模拟软件正在实施中。我们提出了四个研究项目的基础上，这样的方法能够给读者的前景应用。
2009-03-03 nlin.AO
A Simulation Environment for the Neuroevolution of Ant Colony Dynamics
本文提出一个基于真实数据的蚁群仿真环境，用于通过神经演化研究集体行为涌现所需的条件。
2024-10-21 cs.MA cs.NE nlin.AO
The instability of followers and emergent vorticity in flocking behaviour for an experimental interaction rule
鸟类集体行为的计算模型使我们能够直接从实验数据中推断出相互作用的规则。使用这些规则的一般形式，我们探讨了集体行为和新兴的动态模拟群。对于范围广泛的群体规模和相互作用的程度（固定数量的邻居，一个人将相互作用），我们发现，计算集体是固有的稳定-个人相互吸引，并将自己定位在一个固定的邻居在一个刚性的晶格的首选距离。尽管如此，羊群的不规则整体形状，加上边界上的个体需要向邻居移动，这就产生了一个扭矩，导致羊群旋转，然后蜿蜒。我们认为，这种“滚动曲折”是一个很好的代理真正的集体行为的动物物种，但从一个简单的同质性和确定性的规则产生的相互作用。与其引入领导者-已经很直接地表明，领导者会驱使这样的集体群体-我们引入少量的“追随者”。每个追随者都必须考虑一个随机的固定个体在他们的邻居中，而不管他们之间的实际度量距离。我们发现，引入少量这样的追随者会导致一个相变，迅速导致不稳定的羊群结构（因为没有稳定的配置出现）和以前刚性的晶体之间的相互作用邻居现在变成流体：邻居之间的距离减少，羊群停止旋转和蜿蜒少。
2012-07-23 nlin.AO
Collective Behaviour and Diversity in Economic Communities: Some Insights from an Evolutionary Game
许多复杂的适应系统都包含大量不同的专门组件。微观自由度层次上的专业化和系统整体层次上的多样性是系统演化过程中出现的现象。我们提出了一个数学模型来描述这些进化现象的经济社区。该模型是复制因子方程的推广。讨论了该模型的经济动机及其与其他一些应用于生态学和社会生物学的博弈论模型的关系。给出了该动力系统吸引子的一些结果。我们认为，虽然微观变量-代理商组成的社会-局部和独立的行为，时间演化产生的集体行为的系统，其特征在于个人专业化的代理商以及全球多样性的社会。这发生在参数和初始条件的通用值提供的社区是足够大的，可以被看作是一种自组织系统。在这个框架中，社区中可接受的创新的上下文依赖性自然出现。
1998-04-30 adap-org cond-mat nlin.AO
From individual behaviour to an evaluation of the collective evolution of crowds along footbridges
本文提出了一个基于微观现象学观察的人群动态宏观模型，通过一个正式的数学过程来放大。该模型的实际适用性，以现实世界的问题进行测试，考虑沿人行天桥，感兴趣的结构和交通工程的行人交通。对人群流动的真正宏观的定量描述，直接符合工程上批量结果的需要。然而，三个问题超出了唯一的建模是最重要的：行人流入条件，数值近似的方程的非平凡的人行天桥几何形状，和校准的自由参数的模型的基础上，在现场测量目前可用。这些问题进行了讨论，并提出了解决策略。
2016-02-16 math-ph math.MP nlin.AO
Navigating the swarm: Deep neural networks command emergent behaviours
Seoul National University（首尔大学）；Gachon University（嘉泉大学）
本研究利用深度神经网络微调个体间相互作用规则，在期望时刻生成协调的集体结构，实现涡旋群体、状态转变及混合模式的控制，为机器人群体和活性物质应用提供新策略。
2024-07-16 cs.LG cs.MA cs.NE
Understanding Emergent Behaviours in Multi-Agent Systems with Evolutionary Game Theory
Teesside University（提赛德大学）
在多个相互作用的智能体组成的动态多智能体系统（MAS）中，具有多种行为策略共存的群体行为的涌现和演化机制，已经通过进化博弈论（EGT）得到了数学上的研究。他们的系统研究还诉诸基于代理的建模和仿真（ABM）技术，从而使上述机制的研究在各种条件下，参数，和替代虚拟游戏。本文总结了一些主要的研究方向和挑战，解决在我们的小组，使用方法从EGT和ABM。这些领域包括将认知和情感机制引入到不断发展的MAS中的智能体实现中，以促进复杂网络中亲社会行为的成本效益干预，人工智能安全发展生态的监管和治理，以及随机进化多人游戏的均衡分析。这个简短的目的是使读者敏感的EGT为基础的问题，结果和前景，这是越来越重要的建模与机器的头脑和工程的亲社会行为的动态MAS，对我们的理解集体行为的出现和稳定的影响。在所有情况下，重要的开放问题，在MAS研究中被视为或优先由该集团进行描述。
2022-05-15 cs.AI cs.MA math.DS
