論文の概要: Self-organizing nest migration dynamics synthesis for ant colony systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.03975v1
- Date: Sat, 8 Oct 2022 09:16:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-10-11 17:02:05.139009
- Title: Self-organizing nest migration dynamics synthesis for ant colony systems
- Title（参考訳）: アリコロニーシステムのための自己組織化巣移動ダイナミクス合成
- Authors: Matin Macktoobian
- Abstract要約: そこで本研究では,新たな営巣地への移動を可能にする,アリコロニーの新しい動的アプローチを,自己組織化された方法で合成する。
まず、アリの経路のグラフの端を区切ります。その後、それぞれのセグメントは、それぞれのフェロモンプロファイルによって、アリを宿るかもしれません。
この分節的なエッジの定式化により、アリは経路決定の過程でより多くの選択オプションを持つ。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this study, we synthesize a novel dynamical approach for ant colonies
enabling them to migrate to new nest sites in a self-organizing fashion. In
other words, we realize ant colony migration as a self-organizing
phenotype-level collective behavior. For this purpose, we first segment the
edges of the graph of ants' pathways. Then, each segment, attributed to its own
pheromone profile, may host an ant. So, multiple ants may occupy an edge at the
same time. Thanks to this segment-wise edge formulation, ants have more
selection options in the course of their pathway determination, thereby
increasing the diversity of their colony's emergent behaviors. In light of the
continuous pheromone dynamics of segments, each edge owns a spatio-temporal
piece-wise continuous pheromone profile in which both deposit and evaporation
processes are unified. The passive dynamics of the proposed migration mechanism
is sufficiently rich so that an ant colony can migrate to the vicinity of a new
nest site in a self-organizing manner without any external supervision. In
particular, we perform extensive simulations to test our migration dynamics
applied to a colony including 500 ants traversing a pathway graph comprising
200 nodes and 4000 edges which are segmented based on various resolutions. The
obtained results exhibit the effectiveness of our strategy.
- Abstract（参考訳）: そこで本研究では,新たな営巣地への移動を可能にする,アリコロニーの新しい動的アプローチを提案する。
言い換えれば、アリコロニーの移動は自己組織的表現型レベルの集団行動である。
この目的のために、まずアリの経路のグラフの端を分割する。
すると、それぞれのセグメントは独自のフェロモンプロファイルによって、アリをホストすることができる。
したがって、複数のアリが同時にエッジを占有することができる。
この区分的な縁の定式化により、アリは経路決定の過程でより多くの選択オプションを持ち、コロニーの創発的行動の多様性を増大させる。
セグメントの連続フェロモンダイナミクスに照らして、各エッジは沈殿過程と蒸発過程の両方が統一された時空間的部分的連続フェロモンプロファイルを持つ。
提案する移動機構のパッシブダイナミクスは、アリコロニーが外部の監督を必要とせず、自己組織的な方法で新しい巣の近傍に移動できるように十分にリッチである。
特に,200個のノードと4000個のエッジからなる経路グラフを横断する500個のアリを含むコロニーに適用したマイグレーションダイナミクスをテストするために,広範なシミュレーションを行った。
得られた結果は,我々の戦略の有効性を示す。
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