鳥群的混沌運動

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  看到一群飛鳥和諧無比地從一個方向轉(zhuǎn)到另一方向,從空中猛撲下來時,你曾為之著迷嗎?這些鳥怎么會不相互碰撞的?動物學(xué)家弗蘭克H.赫普納想要得到這種問題的答案。對鳥群的運動方式進行了艱苦的攝影和研究后,赫普納作出結(jié)論:這些鳥并沒有領(lǐng)導(dǎo)者在引路。它們在動態(tài)平衡的狀態(tài)中飛行,鳥群前緣中的鳥以簡短的間隔不斷地更替著。在接觸混沌理論和計算機之前,他無法解釋鳥群的運動。利用混沌理論的概念,赫普納現(xiàn)在已經(jīng)設(shè)計出一種模擬鳥群的可能運動的計算機程序。他確定了以鳥類行為為基礎(chǔ)的四條簡單規(guī)則,他確定的規(guī)則是:(1)鳥類或被吸引到一個焦點,或棲息。(2)鳥類互相吸引。(3)鳥類希望維持定速。(4)飛行路線因陣風(fēng)等隨機事件而變更。并用三角形代表鳥。變動每條規(guī)則的強度,可使三角形群以人們熟悉的方式在計算機監(jiān)視器上飛過。赫普納并不認(rèn)為他的程序一定說明了鳥群的飛行形式,但是它的確對鳥群運動的方式和原因提出了一種可能的解釋?磥砘煦缋碚撚忠淮卧谄鹱饔昧!


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