211service.com
Första simuleringen av starars flockningsbeteende
De gemensamma aerobatikuppvisningarna som stora flockar av starar uppträder ovanför sina sovplatser på en kväll är legendariska.
De är också djävulska i sin komplexitet. Under de senaste åren har komplexitetsexperter börjat riva isär reglerna som styr den här typen av fantastiskt komplicerat självorganiserat beteende. Samma sorts beteende ses hos fiskar, insekter och till och med mänskliga folkmassor. Och även om olika modeller har utvecklats för att simulera beteendet hos många av dessa varelser, har ingen lyckats bygga en modell som fångar all komplexiteten hos starevisningar.
Tills nu. Charlotte Hemelrijk vid universitetet i Groningen och vänner har för första gången skapat en datormodell som framgångsrikt återger deras koordination under rullning och svängning, klyvning och sammanslagning och förändringar av flockform och täthet.
Tricket är förstås att inte oroa sig för mycket över varje fågels individuella beteende utan att skapa en uppsättning regler som styr dem alla. Så i det här fallet är varje individs beteende baserat på dess kryssningshastighet, positionen och rörelseriktningen för dess grannar, och för första gången andra nyligen identifierade faktorer som varje fågels attraktion till platsen och den förenklade fysiken för aerodynamisk flygning, vilket inkluderar bankärenden under svängning.
Men det viktigaste framsteg som har gjort denna simulering möjlig är de första 3D-inspelningarna med stereofotografering av riktiga starar under flygning, som publicerades först förra året. Det beror inte på bristen på försök utan den stora svårigheten att göra exakta mätningar av position och hastighet på tusentals snabbt rörliga fåglar samtidigt.
Men nu när det är gjort har de nya uppgifterna gjort det möjligt för Hemelrijk och företaget att jämföra sin simulering med den verkliga varan och att finjustera modellens parametrar för att återskapa beteendet. Det är något som bara inte har varit möjligt förrän nu.
Resultatet är en imponerande match som återger många av de fantastiska egenskaperna hos dessa extraordinära flygares flockande aerobatik.
Ref: arxiv.org/abs/0908.2677 : Självorganiserade komplexa flyguppvisningar av tusentals starar: en modell