211service.com
Pirmais govju uzvedības matemātiskais modelis
Daudzas radības demonstrē dažāda veida kolektīvo uzvedību: ik pa laikam sadarbojas putni, zivju bars, liellopu ganāmpulks un pat cilvēki.
Šāda veida uzvedības dinamikas noteikšana ir aktuāla problēma, kas pēdējos gados ir novedusi pie vairākiem fundamentāliem atklājumiem. Kurš būtu iedomājies, ka baktēriju kolonijas, augot, sadarbojas, ka zivju bari var pieņemt kolektīvus lēmumus un ka kukaiņu bars var darboties kā viens? Un tomēr matemātika, kas apraksta šīs sistēmas, parāda, cik viegli var rasties šāda veida uzvedība.
Mūsdienās dzīvnieku sinhronizācijas matemātika sper soli uz priekšu, atklājot modeli, kas apraksta govju kolektīvo uzvedību.
Govis ir labi pazīstamas ar savu kolektīvo uzvedību: tās mēdz vai nu visas apgulties, vai, piemēram, visas piecelties. Jie Suns no Klārksona universitātes Ņujorkas štatā un kolēģi saka, ka šo uzvedību var modelēt, domājot par govīm kā vienkāršiem oscilatoriem: tās vai nu stāv, vai guļ un dara to cikliski. Šie oscilatori ir arī savienoti: viens no savienojuma veidiem var būt tāds, ka govs, visticamāk, apgulsies, ja apkārtējie guļ, un otrādi.
Rezultāts ir matemātisks modelis, kurā govju kolektīvo uzvedību var pētīt abstrakti.
Tas var izrādīties noderīgāk, nekā izklausās. Laimīgās govis mēdz kopēt viena otru. Un laimīgas govis ir arī produktīvākas, ņemot vērā dažādus rādītājus, piemēram, saražotā piena daudzumu. Daži pētnieki pat ir ierosinājuši sinhroniju izmantot kā liellopu dzīves kvalitātes mērauklu.
Jaunais modelis var palīdzēt to saprast. Modelis norāda, ka sinhronija vienkāršā veidā nav atkarīga no savienojuma stipruma. Faktiski tas paredz, ka savienojuma palielināšanās var samazināt sinhronizācijas līmeni.
Tas zvanīs daudziem lauksaimniekiem, kuri ziemā tur savus liellopus telpās. Viņi jau sen ir atzinuši, ka, ja liellopi ir tik pārpildīti, ka tiem nav pietiekami daudz vietas, lai tie visi vienlaikus varētu apgulties, produktivitāte krasi samazinās. Faktiski dažās pasaules daļās ir noteikumi par to, cik daudz vietas liellopiem ir jāatrodas.
Jaunais modelis varētu palīdzēt noteikt savienojuma līmeni, kas uztur ražošanu.
Tas, protams, ir atkarīgs no savienojuma veida starp govīm. Varbūt govis vienkārši kopē savus kaimiņus un jo ciešāk tās jūtas kopā. Tas ir kaut kas, ko var izmērīt. Pētnieki ir izmantojuši Google Earth attēlus, lai pētītu govju modeļus, kad tās ierindojas rindā. Tie paši attēli var atklāt, kā savienojums ir atkarīgs no starpgovju attālumiem.
Taču darbā var būt arī citi faktori. Piemēram, būtu jēga, ja dažas govis ganāmpulkā vienmēr stāvētu, lai uzraudzītu plēsējus, un šāda uzvedība dažreiz tiek novērota.
No otras puses, govis ir tik augsti audzētas, ka diez vai būtu pārsteigums, ja tās būtu zaudējušas spēju pasargāt sevi no dabiskajiem plēsējiem. Šī ir tēma, par kuru ir gatavs atgremot atbilstoši ieinteresētam doktorantam.
Katrā ziņā jaunais govju dinamikas lauks izskatās gatavs slaukšanai (klepus).
Atsauce: arxiv.org/abs/1005.1381 : Matemātisks modelis govju dinamikai un sinhronizācijai