1.范围:蚂蚁观察到的范围是一个方格世界,蚂蚁有一个参数为速度半径,一般为3,那么蚂蚁能够观察到的范围就是3×3个方格世界,并且能够移动的距离也在这个范围之内。
2.环境:蚂蚁所在的环境是一个虚拟的世界,其中有障碍物,有别的蚂蚁,还有信息素。信息素有两种:一种是找到食物的蚂蚁留下的有关食物的信息素;另一种是找到窝的蚂蚁留下的关于窝的信息素。每只蚂蚁都仅仅感知它范围内的环境信息,并且环境信息以一定的速度消失。
3.觅食规则:在每只蚂蚁能感知的范围内寻找是否有食物,若有就直接过去。如果在感知范围内感知多处信息素,则比较哪一点的信息素最多,这样它就朝着信息素多的地方移动。另外,每只蚂蚁可能会以很小的概率犯错误而不往信息素多的地方移动。蚂蚁找窝的规则和觅食规则一样,只不过它仅对窝的信息素作出反应,而对食物信息素置若罔闻。
4.移动规则:每只蚂蚁都会朝向信息素多的方向移动,而且当周围没有信息素指引的时候,蚂蚁会按照自己原来运动的方向惯性地继续移动下去。为了防止蚂蚁原地转圈,它会记住最近刚走过的那些点,如果发现要走的下一点已经在最近走过了,它会尽量避开。
5.避障规则:如果蚂蚁要移动的方向有障碍物挡住,它会随机地选择另一方向,而且有信息素的指引下,它会按照觅食的规则进行移动。
6.播撒信息素规则。每只蚂蚁在刚找到食物或者窝的时候散发的信息素最多,并随着它走远的距离,撒播的信息素会越来越少。
依据上述几条规则,蚂蚁之间虽然没有直接的联系,但是每只蚂蚁都和环境发生交互,而通过信息素这个纽带把各个蚂蚁相互联系起来。比如,当一只蚂蚁找到食物,它并没有告诉其他蚂蚁食物在哪儿,而是向周围环境播撒信息素,当其他蚂蚁经过它的附近时,就会感知到信息素的存在,进而根据信息素的指引寻找食物。
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