@Betankor спросил про мурмурацию. Ну, знаете, это когда те же птицы становятся жидкостью и летают по небу большими кляксами типа шоу дронов. Это такой сложный танец фигур, которые сжимаются, растягиваются и перетекают друг в друга.

Оказалось, там всё вообще не так, как мы думали.

Оказалось, это самое тупое корпоративно-бюрократическое занятие, которое есть у птиц!

— Сначала думали, что так сигналят друг другу ТУТ ЕДА. Идея оказалась так себе.

Вот разбор гипотез посвежее:
— Это такой маяк "Все сюда, спать тут". Чем больше придёт, тем теплее всем.
— Хищнику очень сложно выбрать цель в таком месиве, это перегружает его алгоритмы, и он начинает тормозить.

Взяли статистику по всему миру:
— Пофиг на погоду, то есть версия про тепло отвалилась сразу.
— Если хищник был рядом, мурмурация больше и дольше. Летает — ещё дольше. Если хищника нет, птицы разлетаются кто куда, если опасность есть — стая чаще резко и синхронно падала в кусты или камыши на ночевку единой массой, чтобы не дать выцепить одиночку.

Но хищник был только в трети случаев.

И ещё одна проблема — это ястреб летит на большую стаю или стая собирается при виде ястреба?

Итак, мы знаем, что это манёвр уклонения, но не знаем, почему и зачем он запускается.

Пошли в координацию. Первый алгоритм модели был "лечу туда же, куда все мои соседи в радиусе двух метров". Но если бы птицы ориентировались только на расстояние, то стая бы рассыпалась при таких манёврах. Обновили до топологической дистанции — "я слежу за 6 соседями на любом расстоянии".

Проблема там в сборе данных, наши алгоритмы от такой стаи тоже сходят с ума и начинают тормозить. Тем не менее, потратили кучу ресурсов и узнали:
— Взаимодействие одной птицы заканчивается на 6-7 ближайших соседях.
— Откуда эта магическая константа? Из ограничений мозга. Голуби могут различать до 7 объектов, рыбы — около 4. Дальше уже им много. Выбирается максимум того, что птица не путает. Мало соседей — плохая координация; много — мозг не справляется с обработкой.

Изучали на практике только скворцов.

Тут исследовали по сопромату. Коррелирует вся стая друг с другом, то есть взаимодействия передаются полностью. И та же стая скворцов ведёт себя в точности как металлы в состоянии фазового перехода. Если шума слишком мало, система замерзает и становится неповоротливой (слишком сильный порядок). Много — система распадается на хаос. Но на границе между этими состояниями в критической точке система обладает безмасштабной корреляцией и может максимально быстро реагировать на ситуацию.

То есть хаос на местах и никакого микроменеджмента эффективнее, чем идеальный порядок.

Один из авторов работы Джорджо Паризи, который в 2021 году получил Нобелевку за уравнения беспорядка в разных системах.

Теперь смотрим эффективность этого манёвра. В момент нападения хищника по стае пробегает пульсирующая волна.

— Волны реально спасают жизни. Без волны 30% успешности сокола при атаке.
— С волной качество атаки падает до 14%.
— Волна идёт быстрее, чем птицы летят.

То есть стая достигает связности и может передавать информацию о направлении атак по цепочке очень быстро. Птица может начать уклоняться до того, как увидит хищника.

Ок, защищает хорошо. Но почему они мурмурируют без хищника-то?

Вот свежайшая работа.

Что нашли:
— Доминантные особи сидят в середине толпы после мурмурации
— Молодые оттесняются на периферию и чаще мрут

Что происходит: те, кто будет спать на краю, включают тревогу о хищнике, шухерят этим всех, и пытаются пролезть ближе к центру, пока ситуация не улеглась.

Это у них корпоративное. Получаются энергозатратные переговоры о взаимном расположении на ночлеге в стиле "займи стульчик". Если не играть — ночуете в одну харю, а это хуже, чем затраты энергии на бессмысленную встречу.

Так что стало более-менее понятно, как работает мурмурация. Это очень эффективный манёвр от хищника, но две трети раз он запускается из-за птичьих лохов, которые не хотят быть крайними.

--
Вступайте в ряды Фурье! | Самые мурмурмур посты
— Бэрримор, что за пьяные вопли третью ночь слышны с болот?
— Корпоративы, сэр.