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Scale-Free Correlations in Flocking Systems with Position-Based Interactions

机译：植绒系统中基于位置的交互的无标度相关

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We consider a model of self-propelled agents with spring-like interactions that depend only on relative positions, and not on relative orientations. We observe that groups of these agents self-organize to achieve collective motion (CM) through a mechanism based on the cascading of self-propulsion energy towards lower elastic modes. By computing the correlation functions of the speed and velocity fluctuations for different group sizes, we show that the corresponding correlation lengths are proportional to the linear size of the group and have no intrinsic length scale. We argue that such scale-free correlations are a natural consequence of the position-based interactions and associated CM dynamics. We hypothesize that this effect, acting in the context of more complex realistic interactions, could be at the origin of the scale-free correlations measured experimentally in flocks of starlings, instead of the previously argued proximity to a critical regime.
机译：我们考虑一种具有弹簧样相互作用的自推进主体模型，该模型仅取决于相对位置，而不取决于相对方向。我们观察到，这些推动者的群体通过基于自推进能量向低弹性模式的级联的机制自我组织以实现集体运动（CM）。通过计算不同组大小的速度和速度波动的相关函数，我们表明相应的相关长度与组的线性大小成比例，并且没有内在的长度尺度。我们认为，这种无标度的相关性是基于位置的交互作用和相关CM动力学的自然结果。我们假设这种作用是在更复杂的现实相互作用的背景下起作用的，可能是在成群的八哥幼鸟中通过实验测量的无标度相关性的起源，而不是先前认为的接近临界状态。

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