Stability of schooling patterns of a fish pair swimming against a flow
Notice bibliographique
Résumé
Fish often swim in crystallized group formations (schooling) and orient themselves against the incoming flow (rheotaxis). At the intersection of these two phenomena, we investigate the emergence of unique schooling patterns through passive hydrodynamic mechanisms in a fish pair, the simplest subsystem of a school. First, we develop a fluid dynamics-based mathematical model for the positions and orientations of two fish swimming against a flow in an infinite channel, modelling the effect of the self-propelling motion of each fish as a point-dipole. The resulting system of equations is studied to gain an understanding of the properties of the dynamical system, its equilibria and their stability. The system is found to have five types of equilibria, out of which only upstream swimming in in-line and staggered formations can be stable. A stable near-wall configuration is observed only in limiting cases. It is shown that the stability of these equilibria depends on the flow curvature and streamwise interfish distance, below critical values of which, the system may not have a stable equilibrium. The study reveals that simply through passive fluid dynamics, in the absence of any other feedback/sensing, we can justify rheotaxis and the existence of stable in-line and staggered schooling configurations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».