群體約束情境下隨機搜索行為建模與分析.pdf

1、動物的覓食行為往往呈現(xiàn)隨機搜索的特征，例如隨機游走、布朗運動、Lévy Walks等。然而，許多群居動物的覓食行為不僅具有隨機搜索特征，而且具有群體的一致性和凝聚性特征。以往對動物覓食行為的研究只關注隨機搜索特征，忽視了群體的一致性和凝聚性特征。因此，為了更好地理解群居動物覓食行為，我們嘗試對具有群體一致性與凝聚性約束特征的動物隨機搜索行為進行仿真建模與分析，并將該模型運用于移動目標的搜捕問題。
　　本文對動物群體在覓食過程中所呈

2、現(xiàn)的復雜搜索行為進行建模，提出了具有群體約束的環(huán)境驅動社會力模型。根據(jù)動物群體的行為是由環(huán)境和個體間相互作用共同引起的這一觀點，我們將這兩種影響因素量化為社會力，并通過受力分析的方法確定兩種因素對個體行為決策的影響程度。仿真結果顯示環(huán)境驅動社會力模型能夠呈現(xiàn)了個體的Lévy Walks特征，同時保持著群體的凝聚性和一致性。此外，我們還分析了個體屬性與社會力中的相關參數(shù)（例如社會力量級）對搜索行為和搜索結果的影響。實驗結果表明個體屬性中感

3、知域的劃分是影響群體約束下隨機搜索機制的搜索效率以及群體特性的關鍵因素。
　　此外，本文將上述提出的具有群體約束特性的社會力模型與隨機搜索策略相結合，提出了群體約束下基于Lévy策略的間歇性搜索機制，應用于移動速率大于搜索者的目標的搜捕。該機制中，個體間相互作用力約束執(zhí)行間歇性搜索策略的搜索者的行為，使得整個搜索過程中群體保持一個整體。實驗結果表明該機制比無群體約束的隨機搜索機制更能勝任大空間、小群體情況下的搜捕任務，且在對敏銳度