受热力学启发的受限 swarm 的宏观状态
适应与自组织系统
2023-08-30 v1 机器人学
流体动力学
摘要
即使局部智能体规则已知且简单，swarm 的集体行为也极难估计或预测。本工作试图利用流体与 swarm 系统之间的相似性，生成一种受热力学启发的机器人 swarm 集体行为表征。尽管已有工作借鉴流体动力学工具来设计 swarm 行为，但它们通常回避了生成受流体启发的 swarm 宏观状态（或宏观态）描述这一任务。本工作将弥补这一空白，试图回答以下问题：是否可能生成一小组受热力学启发的宏观属性，以便后续用于量化 swarm 系统所有可能的集体行为？在本文中，我们提出三个分别类比于气体压强、温度和密度的宏观属性，用以描述仅由吸引与排斥智能体相互作用支配的 swarm 行为。这些属性被构造为满足类似于理想气体定律的方程，并进一步推广以满足真实气体的维里状态方程。最后，我们研究了密度与平均智能体速度等 swarm 参数如何影响系统宏观态。
引用
@article{arxiv.2308.15361,
title = {Thermodynamics-inspired Macroscopic States of Bounded Swarms},
author = {Hossein Haeri and Kshitij Jerath and Jacob Leachman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.15361},
year = {2023}
}