群體智能

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一大群嘅蜜蜂;佢哋每隻蜜蜂都係跟一啲相對簡單嘅法則行事嘅,但就令成個群體好似有智能噉。

群體智能粵拼kwan4 tai2 zi3 nang4英文swarm intelligence,簡稱「SI」)係指一個由好多個體組成嘅系統喺自我組織(self-organization;系統嘅組成元件地區性嘅互動,引致整體上嘅運作規律)之下展現嘅智能或者類似有智能嘅行為。自然界有能夠展現群體智能嘅系統,而人工智能(AI)等領域嘅科學家仲有喺度製作人造嘅群體智能系統[1][2]

舉個例說明,一個蜜蜂竇由大量嘅個體(個體蜜蜂)組成;每隻蜜蜂都會按某啲法則行動,個體蜜蜂之間有地區性嘅互動(一隻蜜蜂會同佢周圍嘅蜜蜂互動,但好少可會有得同時同成個竇嘅蜜蜂互動);呢啲眾多嘅活動最後令成個竇整體上曉作出「建立新竇(接近自我複製)」同「維持自己存在」等嘅行為-個竇有少少似一隻有智能嘅生物個體噉[3]。除咗蜜蜂之外,研究顯示有好多個品種嘅雀鳥以至群居嘅哺乳類動物喺一大群行動嗰陣都會展示群體智能[1][4]

機械學習(machine learning)上,群體智能嘅數學模型可以用嚟喺行為分析(behavioral analytics)上模擬消費者嘅行為-例:造一個具有若干個參數嘅群體智能模型,個模型當中某啲變數做輸入()某啲變數做輸出(),然後搵柞描述消費者行為嘅數據返嚟,係噉重複做「由數據讀取 值,用手上模型計出所預測嘅 值,再睇吓數據顯示嘅 值,按兩個 值之間嘅差距計出啲參數要點變化」,最後令個模型能夠更加準確噉預測輸出變數[5]

虛擬碼[編輯]

一個人工群體智能程式可以大致想像成以下嘅虛擬碼[6]

 初始化
 While 個程式行緊,一路重複做以下嘅嘢:
   Foreach 個體,計算佢下一步嘅行為;,「local factors」係啲地區性嘅變數,例如「距離隔離嗰個個體幾遠」。
   按計算結果更新個世界嘅狀態。
   有某啲方法決定係咪要結束個 while 迴圈。

如果呢個程式做出嘅整體行為具有智能具有嘅特性嘅話,噉個人工智能程式就可以稱得上係展現群體智能。

睇埋[編輯]

參考文獻[編輯]

  • Bonabeau, Eric; Dorigo, Marco; Theraulaz, Guy (1999). Swarm Intelligence: From Natural to Artificial Systems. ISBN 978-0-19-513159-8.
  • Kennedy, James; Eberhart, Russell C. (2001-04-09). Swarm Intelligence. ISBN 978-1-55860-595-4.
  • Engelbrecht, Andries (2005-12-16). Fundamentals of Computational Swarm Intelligence. Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-09191-3.

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  1. 1.0 1.1 E. Bonabeau, M. Dorigo, and G. Theraulaz. Swarm Intelligence: From Natural to Artificial System. Oxford University Press, New York, 1999.
  2. Beni, G., Wang, J. (1993). "Swarm Intelligence in Cellular Robotic Systems". Proceed. NATO Advanced Workshop on Robots and Biological Systems, Tuscany, Italy, June 26–30 (1989). pp. 703–712.
  3. Karaboga, D., & Akay, B. (2009). A survey: algorithms simulating bee swarm intelligence. Artificial intelligence review, 31(1-4), 61.
  4. Solé R, Rodriguez-Amor D, Duran-Nebreda S, Conde-Pueyo N, Carbonell-Ballestero M, Montañez R (October 2016). "Synthetic Collective Intelligence". BioSystems. 148: 47–61.
  5. Machine Learning Particle Swarm Optimization (PSO) and Twitter. Towards Data Science.
  6. Ahmed, H., & Glasgow, J. (2012). Swarm intelligence: concepts, models and applications. School Of Computing, Queens University Technical Report.

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