Formazione a sciame

La formazione a sciame o lo sciamare, è un comportamento collettivo esibito da entità, in particolare animali, di dimensioni simili che si aggregano insieme, muovendosi pressappoco o nello stesso punto o in massa o migrando in una direzione. È un argomento altamente interdisciplinare.^[1] Il termine sciamare o brulicare viene applicato in particolare agli insetti, ma può anche essere applicato a qualsiasi altra entità o animale che presenti un comportamento simile. Il termine floccaggio o mormorio può riferirsi in modo specifico allo sciamare negli uccelli, al radunarsi in gregge in riferimento alla sciamatura nei tetrapodi e all'aggregazione in banchi per indicare lo sciamare nei pesci. Anche il fitoplancton si riunisce in enormi sciami chiamati fioriture, anche se questi organismi sono alghe e non sono semoventi come gli animali. Per estensione, il termine "sciame" viene applicato anche alle entità inanimate che presentano comportamenti paralleli, come in uno sciame di robot, uno sciame di terremoti o uno sciame di stelle.

Da un punto di vista più astratto, la formazione a sciame è il movimento collettivo di un gran numero di entità semoventi.^[2] Dal punto di vista di chi crea modelli matematici, si tratta di un comportamento emergente derivante da semplici regole che sono seguite dagli individui e non comporta alcun coordinamento centrale. La formazione a sciame è anche studiata dai fisici della materia attiva come fenomeno che non è in equilibrio termodinamico, e come tale richiede lo sviluppo di strumenti ulteriori a quelli disponibili dalla fisica statistica dei sistemi in equilibrio termodinamico.

La formazione a sciame è stata simulata per la prima volta su un computer nel 1986 con il software di simulazione Boids.^[3] Questo software simula agenti semplici (boids) che possono spostarsi secondo una serie di regole base. Il modello è stato originariamente progettato per imitare il comportamento dello stormo degli uccelli, ma può essere applicato anche al branco dei pesci e ad altre entità che sciamano.

^ Roland Bouffanais, Design and Control of Swarm Dynamics, collana SpringerBriefs in Complexity, Firstª ed., Springer, 2016, DOI:10.1007/978-981-287-751-2, ISBN 978-981-287-750-5.
^ (EN) O'Loan e Evans, Alternating steady state in one-dimensional flocking, in Journal of Physics A: Mathematical and General, vol. 32, n. 8, 1998, pp. L99-L105, Bibcode:1999JPhA...32L..99O, DOI:10.1088/0305-4470/32/8/002, arXiv:cond-mat/9811336.
^ (EN) C. W. Reynolds, Flocks, herds and schools: A distributed behavioral model, in Computer Graphics, vol. 21, n. 4, 1987, pp. 25-34, DOI:10.1145/37401.37406, ISBN 978-0-89791-227-3.

[Bouffanais-1] Roland Bouffanais, Design and Control of Swarm Dynamics, collana SpringerBriefs in Complexity, Firstª ed., Springer, 2016, DOI:10.1007/978-981-287-751-2, ISBN 978-981-287-750-5.

[2] (EN) O'Loan e Evans, Alternating steady state in one-dimensional flocking, in Journal of Physics A: Mathematical and General, vol. 32, n. 8, 1998, pp. L99-L105, Bibcode:1999JPhA...32L..99O, DOI:10.1088/0305-4470/32/8/002, arXiv:cond-mat/9811336.

[Reynolds3-3] (EN) C. W. Reynolds, Flocks, herds and schools: A distributed behavioral model, in Computer Graphics, vol. 21, n. 4, 1987, pp. 25-34, DOI:10.1145/37401.37406, ISBN 978-0-89791-227-3.

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