Schwarmintelligenz & Schwarmverhalten: Difference between revisions

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So richtig in Schwung kam die Forschung erst mit dem Aufkommen des Computers und der Möglichkeit der Computersimulation.
So richtig in Schwung kam die Forschung erst mit dem Aufkommen des Computers und der Möglichkeit der Computersimulation.


Die ersten großen Durchbrüche gelangen Ichiro Aoki 1981 in der Biologie und Craig W. Reynolds 1986 in der Informatik und Computeranimation. Beide entwickelten fast parallel sehr ähnliche Erklärungen und Modelle für das Schwarmverhalten, allerdings ohne voneinander zu wissen. In ihrer Erklärung reagiert jeder Agent individuell nach einem bestimmten Regelwerk auf seine eigene lokale Wahrnehmung. Die Agenten werden in diesem speziellen Bereich der Computersimulation auch „Boids“ (von „bird-oid“ - vogelartig) genannt. Das Regelwerk (auch „Reynolds Rules“ genannt) für Boids besteht aus 3 Regeln: Das Boid vermeidet Kollisionen mit anderen Boids in Abhängigkeit von der Distanz, passt seine Geschwindigkeit und Richtung an die der Nachbarboids an und sucht die Nähe zum Schwarm. Dies führt zu einer Art Selbstorganisation, die schließlich zum Schwarmverhalten und damit zu den uns bekannten Strukturen führt. Durch die ständige Anpassung aller Boids aneinander können einige wenige Boids, die z.B. einen Raubvogel erspähen, den ganzen Schwarm von ihm weglenken, ohne dass die anderen Boids dies überhaupt bemerken. Die Prinzipien von Reynolds wurden u.a. auch in Jurassic Park zur Simulation von Dinosaurierherden verwendet.
Die ersten großen Durchbrüche gelangen Ichiro Aoki 1981 in der Biologie und Craig W. Reynolds 1986 in der Informatik und Computeranimation. Beide entwickelten fast parallel sehr ähnliche Erklärungen und Modelle für das Schwarmverhalten, allerdings ohne voneinander zu wissen. In ihrer Erklärung reagiert jeder Agent individuell nach einem bestimmten Regelwerk auf seine eigene lokale Wahrnehmung. Die Agenten werden in diesem speziellen Bereich der Computersimulation auch „Boids“ (von „bird-oid“ - vogelartig) genannt. Das Regelwerk (auch „Reynolds Rules“ genannt) für Boids besteht aus 3 Regeln: Das Boid vermeidet Kollisionen mit nahen Boids, passt seine Geschwindigkeit und Richtung an die der Nachbarboids an und sucht die Nähe zum Schwarm. Dies führt zu einer Art Selbstorganisation, die schließlich zum Schwarmverhalten und damit zu den uns bekannten Strukturen führt. Durch die ständige Anpassung aller Boids aneinander können einige wenige Boids, die z.B. einen Raubvogel erspähen, den ganzen Schwarm von ihm weglenken, ohne dass die anderen Boids dies überhaupt bemerken. Die Prinzipien von Reynolds wurden u.a. auch in Jurassic Park zur Simulation von Dinosaurierherden verwendet.


Dr. Iain Couzin schließlich entwickelte 2002 das Modell von Reynolds und Aoki weiter, indem er untersuchte, inwieweit der Abstand für Kollisionen und Anziehungen eines Boids zu anderen Boids unterschiedliche Strukturen wie Schwärme, Wirbel und Chaos erzeugt und welchen Einfluss das individuelle Sicht- und Wahrnehmungsfeld hat. Das Modell kann auf der Website Complexity Explorables ausprobiert werden:  
Dr. Iain Couzin schließlich entwickelte 2002 das Modell von Reynolds und Aoki weiter, indem er untersuchte, inwieweit der Abstand für Kollisionen und Anziehungen eines Boids zu anderen Boids unterschiedliche Strukturen wie Schwärme, Wirbel und Chaos erzeugt und welchen Einfluss das individuelle Sicht- und Wahrnehmungsfeld hat. Das Modell kann auf der Website Complexity Explorables ausprobiert werden:  
Bureaucrats, Interface administrators, smwadministrator, smwcurator, smweditor, Administrators
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