像魚群或鳥群一樣，一群腳踏車騎手（技術上稱為“peloton”）通常表現得像一個統一的實體。當個體參與簡單的小規模行為時，就會出現有助於整體的集體模式。但在密集的人群中，可能不清楚是什麼決定了每個個體的行為。數學家和生物學家認為，腳踏車手在集團中的運動主要是由最佳化空氣動力學驅動的，但新的研究表明了不同的解釋。
美國海軍水下作戰中心的傑西·貝爾登和猶他州立大學的塔德·特魯斯科特發現，視覺輸入在腳踏車手如何在集團中定位自己方面起著至關重要的作用：個體下意識地形成菱形圖案，最佳化他們的周邊視覺，幫助他們快速響應他人運動的變化。
當一位騎手緊隨另一位騎手之後時，兩名腳踏車手節省的能量最多。但對於腳踏車集團，貝爾登說，“我們在一個群體內部看不到這種模式。空氣動力學只在外邊緣起作用——無論你在集團內部的哪個位置，你都能節省能量。” 先前對從蝗蟲到鳥類的動物的研究表明，視覺有助於塑造整個群體，但它們沒有解釋視覺如何塑造個體行為。為了找出答案，研究人員決定研究專業腳踏車手。
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在檢查環法腳踏車賽的直升機拍攝畫面時，貝爾登、特魯斯科特和他們的同事注意到兩種行為，這兩種行為在腳踏車集團中引起了流體般的漣漪。其中一種是，一位騎手會剎車，其他騎手會減速以避免碰撞。另一種是，一位騎手會橫向移動以繞過障礙物或填補空隙。這些運動分別產生了向前和向後或向左和向右穿過腳踏車集團的波浪。左右波的傳播速度相對較慢——相當於人類對鄰近鄰居的動作做出反應的速度。然而，前後波的傳播速度要快得多，這意味著個體已經預測到對前方兩位騎手運動的反應變化。
這些波浪發現表明，視覺是個體騎手行為的主要影響因素，因為騎手希望將鄰居保持在對外圍視覺最敏感的運動範圍內。除了長期的比賽目標外，每位腳踏車手的主要目標是避免碰撞；騎手透過保持一個位置來實現這一目標，該位置使他們能夠專注於前方的事物，同時在側翼鄰居之間保持更多空間。這項工作於去年 11 月在第 71 屆美國物理學會流體動力學分會年會上展示。
研究人員表示，他們的發現可以應用於解釋集體動物行為，幫助最佳化擁擠空間中的疏散計劃，或程式設計自主機器人的集合。