Che si tratti delle acrobazie di uno stormo di storni o del nuoto sincronizzato di un banco di pesci, la natura è piena di esempi di comportamenti collettivi su larga scala. Anche gli esseri umani mostrano questo comportamento, soprattutto nei plotoni, la massa dei corridori nelle gare ciclistiche.

Durante la 71a riunione annuale della Divisione di Fluidodinamica dell'American Physical Society, che si svolgerà dal 18 al 20 novembre presso il Georgia World Congress Center di Atlanta, Georgia, Jesse Belden, un ricercatore presso il Naval Undersea Warfare Center, descriverà la ricerca che lui e i suoi colleghi hanno condotto sul comportamento collettivo nei gruppi.

Utilizzando riprese video aeree di gare ciclistiche, Belden e colleghi hanno analizzato il movimento del gruppo per determinare cosa causa cambiamenti nel comportamento collettivo su larga scala del gruppo. Hanno scoperto che i ciclisti si muovono attraverso il gruppo in modo simile alla circolazione in un fluido e hanno osservato due tipi di onde che si propagano all'interno dei gruppi. "Vedi emergere tutti questi schemi e comportamenti di movimento, " disse Belden.

I ricercatori hanno scoperto che due tipi di onde influenzano la struttura di un gruppo. Primo, i ricercatori hanno scoperto un'onda che si muove avanti e indietro lungo il gruppo, di solito a causa di un pilota che frena improvvisamente e di altri che rallentano per evitare una collisione. L'altro tipo di onda è un'onda trasversale causata quando i ciclisti si spostano a sinistra oa destra per evitare un ostacolo o per ottenere una posizione vantaggiosa.

I pelotoni mantengono una struttura persistente, e i ricercatori in precedenza pensavano che questa forma fosse guidata da singoli ciclisti alla ricerca di un vantaggio aerodinamico. Però, l'aerodinamica entra in gioco solo ai bordi esterni del gruppo. Anziché, i ricercatori hanno scoperto che le dinamiche del gruppo sono probabilmente guidate dalla visione del ciclista, con ogni pilota che mantiene gli altri motociclisti entro un raggio di visione periferica che è più sensibile al movimento. Inoltre, le velocità di propagazione delle onde erano coerenti con il tempo di reazione umano piuttosto che con decisioni cognitive consapevoli come il miglioramento dell'aerodinamica.

Questi risultati gettano nuova luce sul comportamento collettivo su larga scala negli esseri umani e potrebbero applicarsi a vari argomenti, tra cui il traffico e la gestione della folla. Inoltre, comprendere il ruolo dell'input sensoriale nel comportamento collettivo è importante per costruire veicoli autonomi migliori come le auto a guida autonoma. Questa ricerca ha anche fornito approfondimenti sui processi cognitivi coinvolti nelle azioni individuali dei ciclisti e sui loro effetti sulla dinamica del gruppo più ampia. "A differenza degli uccelli o dei pesci, puoi parlare con i ciclisti, " ha detto Belden.