多智能体系统中的集体适应：捕食者混淆如何塑造类 swarm 行为

关于集体适应起源的流行假说与两种基本行为相关：抵御捕食者和联合搜寻食物资源。在抗捕食者解释中，捕食者混淆假说认为以 swarm 方式运动的个体群旨在压倒捕食者，而风险稀释假说认为单个猎物被捕食者锁定的概率在较大群体中更低。在本文中，我们探究涌现行为如何作为一种对被视为威胁的外部刺激的自适应响应，从捕食者驱动的过程中产生。此外，我们提出一种捕食者混淆过程，为猎物演化出群体形态提供选择压力。我们分析了在群体密度与形态、行为一致性、捕食者规避与成功率以及觅食率方面演化出的觅食和猎物-捕食者动态。比较了两种智能体感知模型：局部观测模型（智能体仅能看到其近邻）和全局观测模型（智能体能够始终看到捕食者）。两种模型均在模拟博弈环境中使用强化学习演化出捕食者规避、觅食和碰撞规避。我们的结果表明风险稀释因素足以演化出群体形态，且捕食者混淆效应可能在协作行为的演化中发挥重要作用。最后，我们展示了该社会秩序中信息交换的变化如何影响全局集体行为。