Investigação teórica do problema de flock formation via dinâmica molecular clássica

Abstract

RESUMO: O problema de Formação de flocos, pode ser evidenciado em alguns coletivos de animais que desenvolvem individualmente uma ordem de interação que reflete na orientação do conjunto formado pelos seus indivíduos. Uma da espécie de animais que tem como característica de agrupamento a formação de flocos são os pássaros, que em virtude desse comportamento, dão origem a um agrupamento natural específico muito interessante. Existe por parte de diversas áreas da ciência (física, ciência da computação, biologia, ecologia entre outras) um grande interesse em tentar descrever esse fenômeno que caracteriza como um sistema complexo, através da utilização de um modelo de automatos celulares, da qual se apropria de algumas regras e parâmetros biológicos necessários para tentar modelar a formação descrita. Esse trabalho descreve um estudo detalhado da tentativa de modelar esse fenômeno natural, com os mesmos princípios de autômatos celulares, atrelando-os a alguns conceitos de dinâmica molecular. Através de uma mecânica puramente Newtoniana regida por um potencial de interação. Acreditamos que a modelagem construída, aponta para uma boa aproximação da descrição fenomenológica. Esses resultados foram obtidos através de uma abordagem de análises de correlação entre os parâmetros utilizados no potencial, que refletem uma grande interação entre os indivíduo em algumas regiões de proximidade.

ABSTRACT: The floc formation problem can be evidenced in some collective animals individually develop an order of interaction that reflects the orientation of the assembly formed by its individuals. One of the species of animals whose grouping characteristic floc formation are birds, that because of this behavior, give rise to a specific natural grouping very interesting. There by different areas of science (physics, computer science, biology, ecology and others) a great interest in trying to describe this phenomenon that is characterized as a complex system, by using a model of cellular automata, which appropriates some rules and biological parameters needed to try to model the formation described. This paper describes a detailed study of the attempt to model this natural phenomenon with the same principles of cellular automata, linking them to some concepts of molecular dynamics. Through a mechanical purely governed by a Newtonian interaction potential. We believe that modeling built, points to a good approximation of phenomenological description. These results were achieved through an approach of correlation analysis between the parameter susedin the potential that reflect agreat interaction between the individual in some proximity to regions.