К ч. 7. Роевое поведение

Роевое (или коллективное) поведение — это поведение отдельных особей (агентов) в самоорганизующейся системе без выраженного центра управления.

Наблюдается у многих видов животных и насекомых, характеризуется скоординированными действиями группы особей, которые действуют как единое целое, часто без централизованного управления.

Вот несколько примеров:

Насекомые:
- пчёлы — пчелиный рой демонстрирует коллективное поведение при поиске нового улья, защите колонии и сборе нектара.
- муравьи — муравьи работают вместе для поиска пищи, строительства муравейников и защиты колонии.
- термиты — строят сложные гнёзда и координируют свои действия для защиты и добычи ресурсов.
- саранча — образует огромные стаи, которые перемещаются на большие расстояния, уничтожая растительность на своём пути.
- осы — некоторые виды ос демонстрируют коллективное поведение при строительстве гнёзд и защите колонии.

Птицы:
- стайные птицы (например, скворцы, голуби, ласточки) — образуют большие стаи, которые синхронно меняют направление полёта, чтобы избежать хищников.
- гуси и утки — летают клином, что помогает экономить энергию при длительных перелётах.

Рыбы:
- стайные рыбы (например, сельдь, сардины, анчоусы) — образуют большие косяки для защиты от хищников и более эффективного поиска пищи.
- коралловые рыбы — некоторые виды демонстрируют коллективное поведение при защите территории или размножении.

Млекопитающие:
- волки — охотятся стаями, что позволяет им добывать крупную добычу.
- дельфины — охотятся и защищаются группами, используя сложные стратегии.
- бизоны и антилопы — образуют большие стада для защиты от хищников.
- летучие мыши — некоторые виды демонстрируют коллективное поведение при охоте или миграции.

Другие примеры:
- криль — мелкие ракообразные, которые образуют огромные скопления в океане.
- бактерии — некоторые виды бактерий демонстрируют коллективное поведение, например, при образовании биоплёнок.
- капли воды,
- иммунная система человека.

Роевое поведение часто основано на простых правилах, которым следуют отдельные особи, что в итоге приводит к сложным и скоординированным действиям всей группы.

В контексте искусственного интеллекта и машинного обучения роевое поведение — это:
- алгоритмы и
- техники,
которые позволяют группе простых агентов коллективно решать сложные задачи.

Вместо того чтобы полагаться на центральное управление или сложных отдельных агентов, роевой интеллект использует:
- взаимодействие и
- сотрудничество
между многочисленными, более простыми агентами для достижения глобального поведения.

К ключевым характеристикам роевого интеллекта относятся:
- децентрализация. Управление распределено между агентами, что устраняет единые точки отказа и повышает надёжность.
- самоорганизация. Паттерны и решения возникают в результате взаимодействия агентов, без явных инструкций или центрального чертежа.
- эмерджентность. Сложное глобальное поведение возникает из простых локальных взаимодействий. Коллективный интеллект роя больше, чем сумма его отдельных частей.
- положительная обратная связь (сотрудничество). Успешные действия или открытия отдельных агентов подкрепляются и за ними следуют другие, что приводит к коллективному обучению и оптимизации.
- отрицательная обратная связь (конкуренция). Существуют механизмы, предотвращающие преждевременную конвергенцию или стагнацию, обеспечивающие исследование и разнообразие в поиске решений.

Алгоритмы роевого интеллекта нашли применение в различных областях:
- искусственного интеллекта и
- машинного обучения.

Например:
- управление светофорами,
- оптимизация трафика на автодорогах,
- обработка больших данных,
- построение систем сложной маршрутизации.


Группа статей по этой теме:

- ТЛБ. 7. Индуцирование
- К ч. 7. Психосоматические проявления болезней
- К ч. 7. Феномен Летучие обезьяны
- К ч. 7. Роевое поведение
- К ч. 7. Групповое мышление
- К ч. 7. Атомизация общества
- К ч. 7. Секту можно создать вокруг лампочки