Modelování skupin zvířat na základě cílů jednotlivců

Abstract

Title: Modeling of animal groups based on individual goals Author: Ema Wayan Danielová Department: Department of Macromolecular Physics Supervisor: doc. RNDr. Viktor Holubec, Ph.D. Abstract: Collective motion represents a fascinating example of self-organization in non-equilibrium systems. This work introduces and examines a modified Vicsek model of collective motion, enhanced with alignment-induced local attractive and repulsive interactions. Numerical simulations demonstrate that such a system spontaneously forms stable clusters with a characteristic size determined by the interaction radius. The results show that group cohesion can be achieved even without periodic boundary conditions and by using using finite-range interactions that are reasonable from a biological perspective. Keywords: collective motion, Vicsek model, active matter, numerical simulations, self-organization, cohesion, interaction radius, non-equilibrium systems

Název práce: Modelování skupin zvířat na základě cílů jednotlivců Autor: Ema Wayan Danielová Katedra: Katedra makromolekulární fyziky Vedoucí bakalářské práce: doc. RNDr. Viktor Holubec, Ph.D. Abstrakt: Kolektivní pohyb představuje fascinující příklad samoorganizace v nerovnovážných systémech. V této práci je navržena a zkoumána modifikace Vicsekova modelu kolektivního pohybu doplněná o lokální přitažlivé a odpudivé interakce vyvolané optimalizací směru. Numerické simulace ukazují, že takový systém spontánně vytváří stabilní skupiny s charakteristickou velikostí určenou interakčním poloměrem. Získané výsledky demonstrují, že koheze skupiny může být dosažena i bez použití periodických okrajových podmínek a s z biologického hlediska rozmumnými konečně-dosahovými interakcemi. Klíčová slova: kolektivní pohyb, Vicsekův model, aktivní hmota, numerické simualce, samoorganizace, koheze, interakční poloměr, nerovnovážné systémy