路径系统通过个体路线优化自组织形成

作为动物（包括人类）行走时，他们会压实脚下的植被和地面，从而降低后续行人的移动成本。从这种正反馈中涌现出小径网络，这些网络实现了高效移动，并储存了关于环境的代际尺度信息。模拟这一过程的模型展示了，遵循局部线索的个体如何产生具有现实世界网络许多特征的小径系统。然而，对于拥有更完整环境知识以及能够智能规划自身行为的行走者，相关研究还很少。在此，我们引入一个基于个体最小化移动成本的简单通用小径形成模型。如同真实环境一样，我们的模拟产生了令人惊叹的多样化复杂小径网络。我们表明，这些小径系统根据行走者的空间需求最优地连接空间，这些系统的几何结构与理论预测相符，并且它们生成的系统可能落入多个吸引状态。随着技术进步使我们能够量化不同栖息地和物种中的小径系统，我们的模型为动物小径的实证研究以及理解人类交通网络的出现提供了理论基础，并对城市设计具有启示意义。

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