复杂系统743蚁群的任务分配

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根据斯坦福大学的DeborahGordon的研究,蚁群的任务分配是一种过程,在当前的任务下如何调整这些workers的状态和数量。不过不同于人类的任务分配,人类在任务分配的过程中习惯于通过中心和层级,而蚁群的任务分配是没有中心和层级的,也属于一种自组织的行为。

那蚁群来说,一个蚁穴的蚂蚁可以有如下分工行为:

维护蚁穴

觅食

筑巢

。。。

在每一个分工行为中,需要的worker的数量都会适应环境的变化,例如天气,食物,威胁等等。例如当蚁穴周围存在危险的时候,维护蚁穴的蚂蚁就会增加,寻找食物的蚂蚁就会减少。总体上说,每只蚂蚁都可以根据工作的需要性,以及这些工作已经有多少同伴在做的情况,来选择自己的工作。这也使得人们觉得不可思议,因为蚂蚁并没有集中的中心信息,没有人力资源部,它们缺乏对于整体的信息的了解,它们只有和周围简单的蚂蚁的交流,了解一些局部的信息。

Gordon教授在她年发表的研究中,发现蚂蚁选择自己的工作,是以下两个因素的共同结果。

它在环境中的遭遇

他碰到正在进行不同工作的蚂蚁的概率,蚂蚁能够通过交换化学信号物质来知道对方正在进行什么工作。因此蚂蚁就像是小统计学家一样,通过自己接触到的同伴的不同的化学信号的数量,来统计有多少同伴正在进行不同的工作。也正是因为这种统计学,Gordon教授还发现,较大规模的蚁群的分工要更加稳定,因为大蚁群能够获得更加标准的统计量。

林向学



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