کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5760477 1623995 2017 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Mathematical model for path selection by ants between nest and food source
ترجمه فارسی عنوان
مدل ریاضی انتخاب مسیر توسط مورچه ها بین لانه و منبع غذایی
کلمات کلیدی
پیاده روی تصادفی تقویت شده، شبکه های حمل و نقل، مورچه غذا، فرآیندهای تصادفی،
ترجمه چکیده
چندین مدل برای توصیف رفتار مورچه ها هنگام حرکت از لانه به مواد غذایی پیشنهاد شده است. اکثر این مطالعات که بر اساس شبیه سازی های عددی بدون توجیه ریاضی است. در این مقاله، ما مکانیزمی برای ایجاد مسیرهای حداقل طول بین دو نقطه را با مجموعه ای از افراد تحت پیاده روی های تصادفی تقویت می کنیم که نه تنها طول مسیرها بلکه همچنین زاویه ها (که به ترجیح مورچه به حرکت در امتداد خطوط مستقیم) مدل ما شامل تقویت (تجمع فرومون)، پایداری (تمایل به ترجیح دادن به جهت مستقیم در غیاب هر اثر خارجی است) و در نظر گرفتن زاویه های دو طرفه هر لبه (نشان داده شده با احتمال تمایل انتخاب مسیر با کوچکترین زاویه) . ما نتایج تحلیلی را برای 2 مورچه و طول مسیرهای مختلف و شبیه سازی های عددی برای چندین مورچه توصیف می کنیم.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علوم کشاورزی و بیولوژیک علوم کشاورزی و بیولوژیک (عمومی)
چکیده انگلیسی
Several models have been proposed to describe the behavior of ants when moving from nest to food sources. Most of these studies where based on numerical simulations with no mathematical justification. In this paper, we propose a mechanism for the formation of paths of minimal length between two points by a collection of individuals undergoing reinforced random walks taking into account not only the lengths of the paths but also the angles (connected to the preference of ants to move along straight lines). Our model involves reinforcement (pheromone accumulation), persistence (tendency to preferably follow straight directions in absence of any external effect) and takes into account the bifurcation angles of each edge (represented by a probability of willingness of choosing the path with the smallest angle). We describe analytically the results for 2 ants and different path lengths and numerical simulations for several ants.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Mathematical Biosciences - Volume 285, March 2017, Pages 14-24
نویسندگان
, , ,