Среда, 13.11.2024, 11:36 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [787]
Снежный человек [1100]
Морские чудовища [1011]
Сухопутные твари [899]
Летающие монстры [246]
Подземные твари [60]
Динозавры,мегафауна [1525]
Теория [1222]
Акулы [266]
Бабочки [156]
Грибы [214]
Гусеницы [61]
Дельфины [173]
Ежи [37]
Жуки [115]
Зайцы [31]
Змеи [255]
Кальмары,осьминоги [193]
Киты [286]
Копытные [578]
Кораллы [155]
Кошачьи [808]
Крокодилы [113]
Крысы,мыши [355]
Летучие мыши [167]
Лягушки [203]
Медведи [343]
Медузы,моллюски [215]
Микроорганизмы [617]
Морские звезды [40]
Морские львы,тюлени [150]
Муравьи [250]
Мухи,комары [284]
Насекомые [393]
Обезьяны [653]
Пауки [320]
Пингвины [93]
Псовые [647]
Птицы [1139]
Пчелы [355]
Ракообразные [196]
Растения [623]
Рыбы [888]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [152]
Сурикаты,грызуны [307]
Тараканы [57]
Улитки [77]
Хамелеоны [18]
Черви [209]
Черепахи [131]
Ящерицы [189]

Интересное
Аномальные новости

Хроники природных катастроф

Календарь
«  Ноябрь 2024  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930

Архив новостей

Реклама

Логотип сайта

Форма входа

Главная » 2024 » Ноябрь » 10 » Физик описал тыгыдыки кошки с помощью стохастических методов

15:03
Физик описал тыгыдыки кошки с помощью стохастических методов

Физик Анксо Биази объяснил концепции классической механики на примере поведения своей кошки: для этого он представил своего питомца в качестве материальной точки, а хозяина как потенциальную яму, в присутствии которой меняется поведение животного.

Таким образом исследователь смог объяснить, с чем связана эгоистичность кошек, их мурлыканье и периоды буйной случайной активности. Статья опубликована в журнале American Journal of Physics. Аналогии между поведением животных и физическими моделями ученые используют достаточно давно: например, суточную и сезонную активность гренландских китов объяснили с помощью хаотических осцилляторов, а движение стада овец описали благодаря вкладу случайной и неслучайной составляющих. Такие модели оказались полезными не только для физиков, но и для биологов, позволив выявить много интересных закономерностей (гренландские киты мигрируют в водной толще вслед за добычей, а овцы перемещаются вследствие линейной иерархии в группе).

Анксо Биази (Anxo Biasi) из Парижского университета вдохновился наблюдениями за своей кошкой и описал ее перемещения в пространстве с точки зрения классической механики. Для этого физик представил кошку в виде точечной частицы (объекта, обладающего массой, но размерами которого мы можем пренебречь) и рассмотрел человека как энергетический потенциал — своеобразную яму-ловушку для частицы, которая влияет на поведение животного. Помимо этого, исследователь ввел в модель несколько дополнительных параметров: константу связи g, которая обозначила уровень привязанности кошки к человеку, а также своеобразное трение для уменьшения кошачьей энергии (без этого члена уравнения кошка никогда бы не вернулась к человеку после периода активности). В довершение модели ученый ограничил рост потенциала асимптотически и таким образом запер человека и кошку в ограниченном пространстве, например, комнате или квартире, которые в общем случае питомец не может покинуть самостоятельно.

Затем физик проанализировал составленное уравнение и объяснил несколько особенностей в поведении кошек. Во-первых, при малой константе связи g получившийся потенциал обладал двумя минимумами, которые соответствовали ситуации отдыха кошки на некотором расстоянии от человека. Если же увеличить уровень привязанности, то кошка-частица сваливалась в образовавшийся дополнительный минимум, совпадающий с положением хозяина в пространстве. Во-вторых, когда кошку тревожит некое внешнее событие (автор привел в качестве примеров полет мухи, неожиданный звук в комнате и бета-распад атома в соседней галактике), то животное стремится покинуть потенциальную яму человека, однако чем выше константа привязанности, тем сложнее вывести кошку из равновесия и заставить переместиться в пространстве.

Наконец ученый проанализировал поведение кошки в том случае, когда ее зовет человек, и выяснил, что в рамках придуманной модели зов хозяина выступает в роли импульса, который увеличивает кинетическую энергию животного. Если величина импульса недостаточна или константа привязанности мала, то кошка отвлекается по пути на другие внешние стимулы и не доходит до человека, либо же вовсе не реагирует на призыв. Автор работы сравнил это поведение с аналогичным у собак и связал менее резвый отклик кошек на призыв хозяина с более сильным внутренним механизмом демпфирования, а не эгоистичностью этих животных. При этом физик заметил еще одну интересную закономерность: чем меньше масса кошки, тем меньше величина импульса, который необходим животному, чтобы увеличить его кинетическую энергию и мотивировать дойти до человека. Этот вывод ученый подкрепляет эмпирическим наблюдением, что котята куда более охотно реагируют на стимулы, если сравнивать их со взрослыми особями.

Физик также преуспел в объяснении периодов буйной случайной активности кошек (явление, также известное как «тыгыдык»). Для этого ученый превратил уравнение движение кошки в стохастическое, добавив внешнее воздействие, которое случайным образом вводило энергию в систему, а затем выводило. Исследователь решил полученное уравнение численно с помощью метода Эйлера — Маруямы, использовав те же предположение, которые применяют для моделирования броуновского движения и предсказания финансовых рынков. Оказалось, что частота и длительность тыгыдыков в первую очередь зависит от константы трения и массы кошки: например, чем больше масса животного, тем реже происходят периоды активности.

Последним феноменом, который физик объяснил с точки зрения классической механики, стало мурлыканье: ученый ввел в модель внешнее вибрирующее воздействие и провел аналогию с маятником Капицы, который можно зафиксировать в вертикальном положении с помощью дополнительных малых колебаний по вертикали. В итоге исследователь предположил, что мурлыканье это механизм, который укрепляет связь кошки-частицы и человека-потенциальной ямы, заставляя последнего гладить животное, что в свою очередь продлевает время мурлыканья.

Автор работы отметил, что сконструированная им модель в дальнейшем может быть модифицирована для описания взаимодействия человека и собаки, а также собаки и кошки. При этом ученый подчеркнул потенциальную пользу своего исследования в преподавании студентам основных концепций классической механики, которые зачастую бывают сложными для понимания. В заключение статьи физик поблагодарил свою кошку Эме за вдохновение и стимул к изучению аспектов ее поведения с точки зрения физики.

https://nplus1.ru/news/2024/11/08/cat-behavior-equations

Категория: Кошачьи | Просмотров: 21 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Бигфут террорезирует маленький городок Коннектикута (54)

Охотник на чудовищ пережил близкую встречу (51)

Шимпанзе постарались выглядеть умнее в глазах людей (18)

Некоторые «божьи черновики» могли пережить кембрийский взрыв (36)

Чернобыльские лягушки стали устойчивы к высоким уровням радиации (22)

Глубинные кораллы населяют микробы-симбионты с коротким геномом (18)

Физик описал тыгыдыки кошки с помощью стохастических методов (20)

Объяснили причину встряхивания млекопитающих после намокания шерсти (22)

В Севастополе рассчитали опасность исчезновения важнейшего обитателя моря (25)

Таинственные криптиды и чудовищные существа (53)

Бигфут прошел перед охотничьей камерой в Индиане (43)

Жирные кислоты обеспечили выживание растений в Арктике (19)

Зачем мыши хвост и как он связан с нейродегенеративными заболеваниями (24)

Как бактерии адаптируются к жизни в нефти (20)

Оглохшие самцы комаров потеряли интерес к сексу (22)

Загадка Конголезской Змеи (56)

Эколог нашла призрачную рыбу с десятками зубов (32)

Изучили морского червя с необычными сперматозоидами (22)

Средиземноморские нетопыри пролетели три километра с пластырем на глазах (46)

Что помогало ранним птерозаврам сохранять устойчивый полет (22)

Открыли новое кембрийское членистоногое с когтями около рта (28)

Рассчитали модель полета комара и комариную подъемную силу (25)

Обнаружены останки самой крупной в истории "птицы ужаса" (46)

Выявлен ген, кодирующий программу коллективного поведения рабочих пчел (20)

Истории об озерных монстрах и бигфуте в Швеции (103)

Калифорнийский музей снежного человека закрывается (67)

Предками домашних коров были четыре подвида диких туров (43)

Изменения климата и чужеродные виды могут ухудшить экосистему Черного моря (39)

У берегов Норвегии зафиксировали крупнейшее нападение трески на мойву (29)

Как тихоходки выдерживают гигантские дозы радиации (27)

Описали самого древнего головастика (57)

Седлоносная жаба из Бразилии стала второй по маленькости (29)

Что мешало появлению жизни на Земле и как это удалось преодолеть (35)

Таинственное чудовище из озера Лох-Морар (77)

Легенда о плотоядном растении Я-Те-Вео (65)

Самцы луканий направили агрессию на самок в отсутствие других самцов (21)

Мелкие самцы жуков-оленей с небольшими жвалами преуспели в хватании самок (24)

Обыкновенного ежа назвали близким к вымиранию (38)

Раскрыли эволюционные преимущества алкоголя в животном мире (35)

Древнейшие морские крокодилы не умели нырять подобно китам (28)

Долголетие "бессмертных" грызунов связали с подавлением работы "мусорной" ДНК (28)

Вулканические зимы вызвали массовое вымирание и открыли путь к процветанию динозавров (20)

Почему дети ткачиковых воробьев неодинаково помогают родителям (30)

Нашли огромную «рыбу-призрака», которую почти 20 лет считали вымершей (50)

Биологи объяснили причину появления божьих коровок в Москве (23)

Спрогнозировано вымирание лягушек из-за глобального потепления (24)

Австралийские мыши предпочли нектар сыру (19)

Раннеюрского птерозавра уличили в охоте на головоногих моллюсков (31)

Открыт новый таракан юрского периода (28)

Воображаемая компания поменяла крики цыплят (22)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (34697)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (23239)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (22944)

Русские монстры: от древности до наших дней (21239)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (16960)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (16590)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (15833)

Морского червя приняли за инопланетянина (15684)

Откуда вынырнули русалки? (15461)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (15288)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (14988)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (14783)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (14498)

Неведомое существо обитает в Приморье (14435)

Логово снежного человека обнаружено в США (13841)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (13464)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (12285)

10 неожиданно опасных пород собак (12241)

Чупакабра добралась до Воронежской области (12223)

Монстры океанов (12106)

Морской змей в Черном море (11696)

Кракен - чудовище из морской бездны (11676)

Похороны настоящей… русалки (11494)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (11452)

Распутывая ДНК бигфута (11269)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (11255)

Страшное насекомое замечено в Индии (11126)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (11065)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (11052)

Когда просыпаются русалки (11025)

Крысы умнее, чем Google (11017)

Львы дружески трутся друг о друга (10940)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (10840)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (10830)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (10743)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (10684)

Монстры уходят на глубину (10624)

Кого боятся белые акулы (10559)

Хайгейтские вампиры (10346)

Морские дьяволы (10267)

Проект "Криптозоология" © 2010-2024 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна

Яндекс.Метрика