Исследователи из Университета Цукуба использовали дополнительные показатели из теории информации для описания коллективного поведения малокомплектных школ Аю рыбы. Они обнаружили, что в целом динамика заметно отличалась для групп из трех или более, по сравнению с небольшими группами, даже за очень сжатые сроки. Эта работа может помочь пролить свет на фундаментальные проблемы в теории сложности и помощь в развитии кооперативного биомиметические роящихся роботов.
Некоторые из самых сложных вопросов в современной науке дело с теми же фундаментальный вопрос: как может сложная динамика возникает от простых, локальных взаимодействий? Например, косяки рыб и стаи птиц может двигаться и поворачиваться в почти идеальной синхронности без какой-либо контроль сверху вниз от лидера. Чтобы попытаться достичь прогресса в этом вопросе, комплексной теории информации (ИИТ) используются для обеспечения математической основы для измерения, как информация проходит взад и вперед от физических лиц к группе в целом.
Команда в том числе профессор Такаюки Niizato в Университете Цукуба изучал плавание Аю, небольшие рыбы, связанные с корюшкой. Аю были случайным образом выбраны и помещены в бак в группах 2, 3, 4, или 5 рыб.
Объясняет профессор Niizato, «траектория каждой рыбы был записан, и компьютер вычисляет три двоичных параметров для каждой рыбы на каждом временном шаге. Эти параметры были следующими: если тема рыбы была близка к другой рыбы, если рыба была поворачивать, а если еще рыба была в ее поле зрения. Мы нашли, что за раз от 40 миллисекунд до одной секунды, это группа из трех рыб действовал совершенно иначе, чем пара».
В этом исследовании, «интегрированная информация» количественные оценки степени, в которой причина и следствие в системе может объясняться репертуаром из ее компонентов. И «комплексной концептуальной информации» был использован как выражение группы Коллективные действия рыбе школы, ориентировочно, сколько поведение отдельных членов зависит от поведения группы.
«Цель ИИТ является попытка сдвинуть парадигму от того, что система не «до», чем система’.Бывший пытается анализировать системы на основе наблюдаемого поведения, в то время как последний пытается определить его внутреннюю причинно-следственную структуру», — говорит профессор Niizato.
Эта работа может помочь, чтобы проникнуть в некоторые действительно трудные вопросы, связанные с групповой динамикой, которые возникают естественным образом, когда простые составляющие соединяются, образуя сложную группу. Это может также помочь в развитии «роящихся» роботов, которые, как стаи рыб или муравьев, использовать этот принцип для достижения сложных целей.
почувствуйте разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!