English
!

Доклады

«Минимальная» агентная модель муравейника: возникновение специализации как кооперативный эффект

Сергеев В.А., Петров И.В., Словохотов Ю.Л.

ИПУ им. Трапезникова РАН, Россия, 117997, Москва, ул. Профсоюзная, д. 65, +7 495 334-78-00, sergeev.bureau@gmail.com

Мультиагентной социальной системой (МСС) называется группа автономных динамических агентов, взаимодействующих с внешней средой и другими агентами [1]. В одном из видов искусственных МСС – моделях коллективных насекомых, используемых в ряде академических и прикладных задач (распределенный интеллект, эволюция, алгоритмы поиска оптимума), обычно задается априорная специализация агентов в определенных типах динамики («фуражиры», «строители» и др.) [2, 3]. В нашей работе рассмотрено спонтанное возникновение специализации в искусственной МСС «линейный муравейник»: группе однородных агентов, взаимодействующих по простым правилам: стремлением к дому («страх»), стремление к источнику энергии («голод»), выравнивание энергии при столкновении агентов.

В модели МСС агенты с запасом энергии Ei от 0 до 1, уменьшающимся с дискретным временем t, перемещались по квадратной сетке между уровнями x=0 («дом») и x=1 («пища»). В случае столкновения агентов их энергии выравнивались. Варьируемые параметры модели – величины и флуктуации смещений агентов, продолжительность их жизни без пополнения запаса энергии и размеры поля. Интегральные характеристики системы – число агентов и их траектории.

В различных режимах моделирования наблюдались тривиальные эффекты «коллективного вымирания» и осцилляций большинства агентов между «домом» и «пищей». При достаточно высоких плотности, скорости и «сроке жизни» возникал кооперативный эффект специализации: положения большинства агентов флуктуировали вблизи «дома», а часть агентов выполняла функцию «фуражиров» (не заложенную в модель): они осциллировали между «домом» и «пищей», перенося энергию стационарному большинству. Рассмотрено влияние параметров модели на смену динамики агентов, а также варианты с рождением агентов в окрестностях x=0 и притяжением к «тропинкам» из клеток, пройденных агентами на предыдущих тактах. Последний вариант визуализирует создание информации в МСС.

© 2004 Дизайн Лицея Информационных технологий №1533