Алгоритм стаи рыб для задачи маршрутизации транспорта

Большинство видов животных демонстрирует социальное поведение. Однако у многих видов животных в группе присутствует лидер. Например, у львов, обезьян или оленей. Однако существуют также другие виды животные, которые тоже живут в группах, но не имеют лидера. В таких группах каждый член имеет самостоятельно организованное поведение, которое позволяет ему двигаться в окружающем пространстве и удовлетворять свои естественные потребности без лидера. Примерами таких животных являются птицы, рыбы, овцы. Эти животные не обладают знаниями об их группе и окружении. Напротив, они могут перемещаться в окружающей среде, путем обмена данными с соседними членами группы. Такое простое взаимодействие между участниками приводит к сложному групповому поведению.

Этот алгоритм вдохновлен коллективным движением рыб и различными видами их социального поведения. Основываясь на серии инстинктивных поведений, рыба всегда стремится следовать за своими колониями, демонстрируя роевой интеллект. Поиск пищи, миграция и борьба с опасностями — все это происходит в форме социального поведения, и взаимодействие между всеми рыбами в группе приводит к интеллектуальному социальному поведению.

Основная идея алгоритма состоит в том, чтобы имитировать такое поведение рыб как: поиск еды, объединение в рой и следование за компаньонами. Каждая рыбка осуществляет локальный поиск для достижения глобального оптимума (Li 2003). Например, в природе рыба может обнаружить более питательную область путем индивидуального поиска или следования за другой рыбой, площадь с гораздо большим количеством рыбы обычно наиболее питательна.

Окружающая среда, в которой живет рыбка, в первую очередь является пространством решений и состоянием других рыб. Следующее поведение рыбки зависит от её текущего состояния и локального состояния окружающей среды (включая качество принимаемых решений в настоящее время и состояния соседних компаньонов). При этом рыбка влияет на окружающую среду через свою деятельность и деятельность своих компаньонов.