Mon . 19 Oct 2019

Паттерны самоорганизации у муравьев

Муравьи - простые животные, и их поведенческий репертуар ограничен от десяти до сорока элементарным поведением. Это попытка объяснить различные паттерны самоорганизации муравьев [1]
Содержание
1 Муравьи как сложные системы
2 Бифуркация
3 Синхронизация
4 Самоорганизованные волны
5 Самоорганизованная критичность
6 Справки
Муравьи как сложные системы
Муравьиные колонии - это самоорганизующиеся системы: возникают сложные коллективные поведения как продукт взаимодействия многих людей, каждый из которых следует простому набору правил, а не посредством инструкций сверху вниз от элитных людей или королевы. Ни один работник не обладает универсальным знанием потребностей колонии; отдельные работники реагируют только на свою местную среду. Из-за этого муравьи являются популярным источником вдохновения для проектирования в разработке программного обеспечения, робототехнике, промышленном дизайне и других областях, включающих множество простых частей, работающих вместе для выполнения сложных задач [2]
Наиболее популярной современной моделью самоорганизации у муравьев и других социальных насекомых является пороговая модель реакции. Пороговым значением для конкретной задачи является количество стимулов, таких как феромон или взаимодействие с другими работниками, необходимое для того, чтобы работник выполнял связанную с ним задачу. задача Более высокий порог требует более сильного стимула и, следовательно, приводит к меньшему предпочтению выполнения конкретной задачи. Разные работники имеют разные пороги для разных задач, что позволяет отдельным работникам функционировать как специалисты, которые преимущественно выполняют одну или несколько задач. На пороговые уровни могут влиять несколько факторы: возраст работника, поскольку работники часто переходят с работы внутри гнезда на работу вне дома с возрастом [3] размер, так как более крупные работники часто выполняют различные задачи, такие как защита или обработка семян; каста; здоровье, поскольку травмы могут подтолкнуть молодых работников к более раннему переходу на работу за пределами гнезда; [3] или распределению случайным образом. По мере увеличения спроса на задачу увеличивается доля работников, чьи пороговые значения соблюдаются; по мере того как спрос снижается, меньше рабочих порогов удовлетворяется, и меньшее количество работников выделяется для этой задачи. Таким образом, простые индивидуальные правила позволяют регулировать работу в больших масштабах в различных условиях. Эта система также может развиваться в ответ на различные условия и условия жизни. исторические стратегии, ведущие к огромным изменениям, наблюдаемым у муравьев
Бифуркация
Это мгновенный переход всей системы на новый стабильный паттерн при достижении порога Бифуркация также известна как мультистабильность, при которой многие стабильные состояния Возможны [4]
Примеры типов паттернов:
Переход от неупорядоченного и упорядоченного паттерна.
Переход от равномерного использования множества источников пищи к одному источнику.
Формирование разветвленных галерей гнезда.
Предпочтения группы. одного выхода, избегая муравьев
Цепочка формирования взаимного захвата ног
Синхронизация
Колеблющиеся паттерны активности, при которых люди на разных уровнях активности стимулируют друг друга, возникающие в результате взаимной активации [ 4]
Примеры типов паттернов:
Короткомасштабные ритмы, возникающие в результате механической активации в результате физического контакта. Длинномасштабные ритмы, в которых временные изменения в потребностях в пище и личинках стимулируют изменения в репродуктивном цикле.
Самоорганизованные волны.
Бегущие волны химической концентрации или механической деформации [4]
Примеры типов паттернов:
Аварийные волны, распространяемые при физическом контакте
Вращающиеся следы от пространственных изменений в пищевых ресурсах, влияющие на деятельность по укладке следов
Самоорганизованная критичность
Самоорганизованная критичность - это внезапное нарушение в системе, возникающее в результате накопления событий без внешних раздражителей [4]. Примеры типов паттернов:
Резкие изменения в питательной активности
Механический хватание ног, образующих капельки муравья
Отзывы
^ Социальные насекомые и самоорганизация
^ Холбрук, Коннектикут, Кларк, MR, Мур, D, & amp; Оверсон, Р.П. 2010 Социальные насекомые вдохновляют человеческий дизайн. Биологические письма, 64431-433
^ Морон Д, Витек М., Войцеховский М. Разделение труда среди рабочих с разной продолжительностью жизни в муравье Myrmica scabrinodis 2008 Поведение животных, 75 2, стр. 345-350
^ abcd Detrain, C, и JL Deneubourg 2006 "Самоорганизованные структуры в суперорганизме: муравьи" ведут себя как молекулы "Обзоры физики жизни ISSN 1571-0645 3, № 3: 162-187
v
e
Рой
Биологическое роение
Агентированная модель в биологии
Мяч с наживкой
Коллективное поведение животных
Безумное кормление
Стая
Флокирование
Стадо
Стадное поведение
Стадо кормов для смешанных видов
Поведение моббинга
Стая
Охотник за стаей
Образцы самоорганизации муравьев
Пересечение и обучение в школе
Сортировка sol
Симметрия нарушения убегающих муравьев
Рой поведения
Рой медоносной пчелы
Рой моторики
Миграция животных
Миграция животных
Высота над уровнем моря
Отслеживание
Кодированный тэг
Миграция птиц и пролетные пути Обратная миграция
Миграция клеток
Миграция рыб
Диль вертикальная
Лессепсия
Лосось бежит
Сардина бежит
Хоминг
Натал
Филопатрия
Насекомое Миграция
бабочки
монарх
Миграция морских черепах
Рой алгоритмы
Модели на основе агентов
Оптимизация колоний муравьев
Искусственные муравьи
Боиды
Моделирование толпы
Оптимизация роя частиц
Ройный интеллект
Моделирование роя
Коллективное движение
Активное вещество
Коллективное движение
Самоходные частицы
кластеризация
Модель Vicsek
Рой робототехника
Муравьиные роботы
I-Swarm
Микроботики
Роботизированные рои
Symbrion
Связанные темы
Эффект алли: навигация животных
Коллективный разум
Децентрализованная система
Eusociality
Измерения размера группы
Микробный интеллект
Мутуализм
Насыщение хищниками
Чувство кворума
Пространственная организация
Стигмергия
Рой военного назначения
Распределение задач и разделение социальных насекомые


Patterns of self-organization in ants

Random Posts

Ralph Neville, 2nd Earl of Westmorland

Ralph Neville, 2nd Earl of Westmorland

Ralph Neville, 2nd Earl of Westmorland 4 April 1406 – 3 November 1484 was an English peer Content...
Mamprusi language

Mamprusi language

The Mamprusi language, Mampruli Mampelle, Ŋmampulli, is a Gur language spoken in northern Ghana by t...
Singapore Changi Airport

Singapore Changi Airport

Singapore Changi Airport IATA: SIN, ICAO: WSSS, or simply Changi Airport, is the primary civili...
Christian Siriano

Christian Siriano

Christian Siriano born November 18, 1985 is an American fashion designer and member of the Council o...