鸟群、鱼群和昆虫群等动物往往可以表现出复杂而协调的行为，就像一支乐队，有一个无形的指挥者在指挥。究竟是什么让动物群体产生这样有序的运动呢？
在世界上很多地方，每到黄昏，都会有成千上万只的鸟返巢，在人们的头顶上飞翔、盘旋，仿佛形成了一个巨大的个体。它们不停地聚拢、拉伸、旋转，形成了一个个令人惊异的造型，旁若无人地在空中表演一场无与伦比的盛大演出。
英国的鸟类学家E.Selous是世界上最早关注鸟群运动的科学家之一，早在19世纪30年代，他就曾用“通灵（Thoughts-Transference）”这个当时貌似科学的词汇来解释鸟群的行为，但鉴于科学发展水平所限，当时的科学家对成千上万的鸟如何合作、群体协调性如何获得，毫无所知。直到现在，科学家对这个问题的研究才初见端倪。
人类对鸟群以及一般的动物群体行为研究的突破要归功于美国的软件工程师C.Reynolds，1987年他编写了一个计算机程序，目的是让计算机更有效地模拟鸟群有序飞翔的动态图像。此前，程序员在编写鸟群的运动程序时，都已规定好每只鸟的运动轨迹，程序员其实是鸟群潜在的中心指挥者。
而Reynolds则创造性地发明了一种所谓“自组织”的算法，在这种算法中，他规定每只鸟都能够获取自己局部环境的信息，并根据这些信息自身己决定自己下个时刻的运动状态。这是一种新的尝试，它与传统算法的重要差别是，在“自组织”算法中，整个系统没有一个中心指挥者，群体的运动状态是由每一个个体根据个体间的局域相互作用来确定。
1995年，比利时物理学家Vicsek在深入研究“鸟群”运动规律的情况下，提出了“自推动粒子”模型（self-propelled particles model）。在这个模型中，鸟群中的每个个体都被简化为一个粒子，这个粒子的速度大小是恒定的。这个模型中惟一的相互作用是：粒子运动的速度方向由该个体邻居的平均运动方向决定。
因此，这个模型中不存在一个中心指挥者，粒子整体运动状态由单个粒子根据局部的信息和相互作用来决定，这是一个属于“自组织”范畴的模型。
2006年，牛津大学的生物学家Buhl博士和他的同事们，在实验室中用蝗虫群体检验了“自推动粒子”模型，这项实验的研究结果当年曾发表在著名的《科学》（Science）杂志上。具体的实验过程是，研究小组首先在一个直径约为80厘米的圆盘状的平台上放置蝗虫群体，圆盘的中央部分是直径为35厘米的半球面，四周有护栏，护栏和半球面上涂有蝗虫不喜欢的化学物质，所以蝗虫只能沿着圆盘的外径顺时针或者逆时针地行进。
“自组织原理”是目前关于动物群体行为研究中，被广为接受的一个理论。但关于鸟群运动机制的解释也存在不同的声音，美国生物学家W.Potts曾经提出了一种“合唱团”假说。通过分析鸟群飞行时突然转向的录像，Potts观察到单只鸟在转向时反应时间很短。如果让群体转向的信息通过局域的相互作用传递（这种传递受到鸟类反应时间的限制），需要的时间远长于录像中的观测结果。
他对此的解释是，每只鸟可以获得鸟群整体的信息，并根据这个信息预备自己的动作，所以其反应动作就可以很快地响应，就像人类的合唱团一样。
虽然“自组织原理”的推测和求证都有了一些进展，但每个个体如何获得信息，这些信息如何传递，仍有待发现。相信随着科技的发展，其中的秘密会被一一揭晓。