多智能体系统中的集体适应：捕食者混乱如何塑造类群行为
摘要：探索集体适应起源的流行假设与两种基本行为相关：保护自己免受捕食者的侵袭和共同寻找食物资源。在抗捕食者的解释中，捕食者困惑假设认为群体移动的个体旨在压倒捕食者，而风险分散假设则认为较大群体中的单个猎物被捕食者攻击的概率较低。本文研究了从以威胁为感知的外部刺激作为适应性反应而产生的捕食者驱动过程中的新兴行为。此外，我们提出了捕食者困惑过程来为猎物进化出群体结构提供选择压力。我们通过群体密度和结构、行为一致性、捕食者逃避和成功率以及觅食率的变化来分析觅食和猎物-捕食者动态的演化。我们比较了两个感知模型，一个是局部观察模型，个体只能看到自己周围的情况，另一个是全局观察模型，个体能够始终看到捕食者的位置。利用强化学习在模拟游戏环境中为捕食者避让、觅食和碰撞避免进行了进化。我们的结果表明，风险分散因素足以进化出群体结构，并且捕食者困惑效应在协作行为的演化中可能起到重要作用。最后，我们展示了这种社会秩序信息交流的变化如何影响全球集体行为。
作者：Georgi Ivanov and George Palamas
论文ID：2209.06338
分类：Multiagent Systems
分类简称：cs.MA
提交时间：2022-09-15