千机器人集群中类蜜蜂的集体决策

受蜜蜂蜂群巢址选择过程的启发，我们评估了千机器人（kilobot）机器人集群复现这一引人入胜的集体决策实例的能力。蜜蜂通过聚合潜在地点的信息并借助摇摆舞加以交流，从而定位新巢的最优址。解决该问题的复杂性与精妙性依赖于侦察蜜蜂的两项关键能力：自我发现与模仿，分别象征着独立性与相互依赖性。我们采用数学模型表征该巢址选择问题，并为千机器人编程以遵循其规则。实验表明，千机器人集群能够以去中心化方式像蜜蜂一样达成一致性决策。然而，该一致性的强度不仅取决于独立与相互依赖的相互作用，还取决于蜂群密度与千机器人运动等关键因素。这些因素促成了渗流通信网络的形成，每个机器人借此可接收到其邻近范围之外的信息。通过阐明这一关键复杂性层面——决策过程中的拥挤与移动条件，我们强调了那些通常被忽视但对生命系统乃至生命本身至关重要的因素的意义。