基于Agent-based自组织算法的鱼群逃生模型

摘要

自然界生物以其特定的方式抵御伤害和袭击.硬骨鱼纲动物沙丁鱼以聚集成群、协作逃生的方式对抗捕食者的捕食和侵犯.基于Agent-based自组织算法建立关于鱼群逃生过程的数学模型,并加以改进.将逃生过程分为两部分进行模型的建立与求解.将鱼群遇到捕食者之前设为第一部分,使用Boids行为准则作为鱼群普通运动的规律要求,根据内聚、分散、对齐三大原则分别对沙丁鱼的运动规律进行约束,并使用Matlab仿真实现模型的可视化,从而证明鱼群普通运动状态近似成球形的推断.将鱼群突遇捕食者开始改变运动状态设为第二部分,使用基于Agent-baesd的自组织算法,定义每条沙丁鱼为一个AFishAgent,其行为模型为AFishBehModel[1].在第一部分建立的普通运动规律模型的基础上和AFishAgent之间的局部连接准则,建立鱼群突遇捕食者时协作逃生运动模型.