基于局部 Voronoi 拓扑感知的群体行为涌现

本文探讨了多样的群体行为如何完全源于每个智能体在其 Voronoi 图意义下的个人空间中所做的简单且现实的决策。我们提出了一个二维离散时间模型，其中个体智能体感知其局部 Voronoi 环境并可能寻找静态目标位置。特别地，智能体仅与其 Voronoi 邻居直接通信，并基于自身 Voronoi 单元的几何形状做出决策。通过两个有效控制参数，数值结果表明该模型能在不同场景中捕捉广泛的群体行为。进一步，我们展示了 Voronoi 拓扑有助于计算若干用于量化离散群体行为的新观测量。这些观测量适用于所有基于智能体的模型以及经验数据。