微型机器人群体的数学模型与分析

生物学启发的群体范式正在被用于设计由局部相互作用的自组织人工代理构成的系统。设计具有所需特征的群体的一个主要难题在于理解 individual agent与collective behaviors之间的因果关系。群体动力学的数学分析可以解决这一难题，以获得系统设计的洞察。本文提出了一种用于建模居住于流体中的微型机器人群体（例如血液循环）的框架，这些机器人能够检测并响应不同的化学物质。我们给出寻找化学源的场景的一般数学模型。我们在一维情形中求解该问题，并展示了结果如何用于评估某些设计决策。