群行動を伴うマルチエージェント動的システム: アルゴリズムと理論 (Matlab 実装)
マルチエージェント システムでは、群れの行動は重要な研究分野です。群れ行動とは、コラボレーションと相互作用を通じて調整された集団行動を形成するインテリジェント エージェントのグループを指します。この動作は、ロボット工学、ドローンの協調制御、交通の流れなど、多くの分野で応用されています。この記事では、クラスター動作の一般的なアルゴリズムと理論をいくつか紹介し、Matlab を使用して実装されたソース コードの例を示します。
- レイノルズ ボイズ モデル
レイノルズ ボイズ モデルは、クラスターの挙動研究における古典的なモデルの 1 つです。このモデルは、鳥の群れの行動をシミュレートすることによって、エージェント間の相互作用と調整行動を記述します。このモデルでは、各エージェント (Boid と呼ばれます) は、分離、整列、集約という 3 つの基本ルールに従って動きを調整します。分離ルールはエージェントが近くのエージェントに近づきすぎないようにし、整列ルールはエージェントを周囲のエージェントの平均的な方向と一致する方向に移動させ、集約ルールはエージェントが周囲のエージェントの平均方向と一致する方向に移動する傾向を与えます。周囲のエージェントの平均位置、位置が移動します。
以下は、Matlab を使用してレイノルズ Boids モデルを実装するためのサンプル コードです。
% 参数设置
num_agents = 50; % 智能体数量
max_speed = 2; % 最大速度
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