浅论群体群体智慧普通

假设有一种生活在一维世界中的奇怪的虫子，他们只会横着爬，在每个时间单位里，随机向左或向右移动，并且当这种虫子发现有自己的同类聚集在同一处时，就会觉得很不舒服，于是会加速从当前位置上跳开，跳跃的距离和同一处同类的个数成正比。很容易编写程序对虫子的行为进行模拟。下面图1所表示的，是在程序运行的初始时刻，将27只虫子有意聚集在一起（只是为了观看方便，在显示的时候特意将虫子们从单一维度上错开了）。显然，在那样的状态下，所有的虫子都会觉得难受，不过，程序运行后不多久，这些生物就会“自动”分散开来，并寻找到让自己更惬意的位置（如图2）。或者也可以是相反的情况，小虫子们更喜欢在同一处集群，当它们发现同一地点的同类数量超过2个（这个界限当然是可以自己设定的），那就只会以最缓慢的速度移动，也就是说，它会尽可能地和同类相处在一起，否则就会大幅度地随机跳跃。这个例子比刚才的更有趣，虫子们的行为，很像一个探险队，一开始，所有虫子聚集在小范围内安营扎寨，只有少部分虫子跳到比较远的地方，但经过较长时间程序运行后，就会有不少远处的虫子逐渐聚拢到一起，好像在建立新的“部落”（如图3）。
该程序不难实现，限于篇幅不在文中给出代码。每只虫子的行为模式都是相同的，并且也都具有随机性，但虫子种群的整体却逐渐趋向于某种一致的状态。专家们发现，如果环境更复杂，个体的行为属性更多，那么种群整体仿佛能表现出意料之外的智慧，这其实就是“群体智能”的研究内容了。为了减轻研究者的工作量，专家们编写了专门用以研究群体智能的软件平台，这里不可能对这些平台作详细介绍，只给出两个简单有趣的演示案例。
● 热虫社团
热虫是一种可以在二维平面上随意走动的简单生物，它们不吃不喝不睡，但却有着如电暖器一般的神奇功能，可以发出热量加热自己，并且能辐射加热自己周围的一小块地盘。一只热虫发出的热量不足以让它自己感觉舒适，所以热虫喜欢呆在其他热虫的身边，但若环境温度太高，热虫也会逃开。在Swarm.org（Swarm是一个著名的群体智能软件平台）网站上，提供有一个简单的热虫行为模拟沙盘（“http：//www.swarm.org/index.php/Swarm_and_MinGW”网页提供了可在Windows操作系统中运行的版本和安装说明），用户可往沙盘里投入若干只热虫，设置好环境以及热虫个体的参数，然后就可以慢慢观察虫子们的行为了。一开始，虫子们似乎只是随意走动，但不久后就聚集到了一起。但如果一个地方热虫太多，就会有某个热虫“躲开”去“寻找”新的群体——仿佛它们具有某种社交意识（如图4）。
● 蚂蚁社团
在热虫的例子中，热虫们虽然常常聚会，但并不相互交流信息，如果单个的个体之间能够交互信息，情况就会变得更复杂。Netlogo是一个有着广泛用户的群体智能平台，平台中提供了一个案例，用来演示蚂蚁群体猎食的行为模式，用户可以往蚂蚁的世界中投入食物，并设定蚂蚁个体的数量，然后就能观察到，一群原本没头没脑四处乱窜的蚂蚁，是怎么在短时间里，借助信息素的交互，很快“组织”起来，成为行动迅捷，有些恐怖的猎食群体的（如图5）。虽然单个蚂蚁都很笨，可是一个有规模的蚂蚁群体，却能高效地协同工作。这段演示代码可以在Net Logo平台模型库Code Examples—Perspective Demos文件夹中找到。
在观赏这些有趣的案例之余，大家也可以思考几个颇为玄乎的问题：在群体智能平台中，若不仅是个体之间可源于：论文格式排版www.618jyw.com
以交换信息，个体和所处环境也能交换信息，那么情况可能会变得如何复杂？如果个体可以根据环境当前状况改变自己的行动规则，那又会产生怎么样纠结的局面？更可怕的问题是，人之所以会固执地认为自己拥有智慧，会不会只是天文数量的脑神经元如同蚂蚁般工作后得到的一个运算结果呢？这些问题目前都还没有明确的答案。