大象传媒

　10匹の鮎の群れについて、情报理论を用いて、临界状态（环境に対して柔软に対応できる「柔らかいシステム」）の様子を调べたところ、周りの刺激に过剰に反応する个体群と、反応の钝い个体群の役割分担が、理论的な予测よりも容易に、群れ全体としての临界状态をもたらしていることが分かりました。

　理论生物学では、协调的な行动を行う鸟や鱼の群れにおいて、柔软で素早い意思决定を行うためには、临界状态（环境に対して柔软に対応できる「柔らかいシステム」）にあることが重要であるとされています。しかし、このような临界性が动物の群れで比较的容易に达成される理由はよく分かっていませんでした。

　本研究では、10匹の鮎の群れについて、情报理论を用いて、临界状态がどのように成立しているのかを详细に调べました。临界の程度を数値化し、全ての部分集合にその数値を割り当てたところ、临界の程度の分布は群れの中で不均一であることが分かりました。一方、この分布を平均的に见ると、群れ全体としての临界状态が确认されました。これは、群れの意思决定を行う「柔らかいシステム」は、周りの刺激に过剰に反応する个体群と、反応の钝い个体群の役割分担から成り立っていることを示唆しており、このことが、理论的な予测よりもずっと容易に群れ全体の临界状态をもたらしていると考えられます。このような情报构造は、理论的に构筑した复数のモデルでは観察されませんでした。

　さらに、反応が钝い个体群が、群れ全体の情报伝达におけるハブとして机能していることも発见しました。これにより、群れ全体の选択肢がある程度绞られ、过剰に反応する个体群の意思决定がスムーズに统合されます。

　本研究结果は、动物の群れにおける临界状态は不均一な构造から成り立っており、全体の意思决定を最适化するためには个体间の役割分担が重要であることを示しています。

笔顿贵资料

プレスリリース

研究代表者

筑波大学システム情报系

掲载论文

【题名】

Information structure of heterogeneous criticality in a fish school
（鱼の群れにおける不均质な临界性の情报构造）

【掲载誌】

Scientific Reports

【顿翱滨】

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