Diskussion zum Artikel "Algorithmen zur Optimierung mit Populationen Fish School Search (FSS)"

 

Neuer Artikel Algorithmen zur Optimierung mit Populationen Fish School Search (FSS) :

Fish School Search (FSS, Suche mittels Fischschulen) ist ein neuer Optimierungsalgorithmus, der durch das Verhalten von Fischen in einem Schwarm inspiriert wurde, von denen die meisten (bis zu 80 %) in einer organisierten Gemeinschaft von Verwandten schwimmen. Es ist erwiesen, dass Fischansammlungen eine wichtige Rolle für die Effizienz der Nahrungssuche und den Schutz vor Räubern spielen.

Ein Schwarm ist recht starr organisiert, wenn die Fische synchron mit derselben Geschwindigkeit und in dieselbe Richtung schwimmen. Das liegt daran, dass sich die Fische derselben Art, desselben Alters und derselben Größe in einem bestimmten Abstand voneinander bewegen. Fischschwärme sind in der Lage, komplexe Manöver durchzuführen, als ob sie eine Gruppenintelligenz und einen gemeinsamen Verstand hätten.
Die Feinheiten der Schulbildung sind noch lange nicht vollständig erforscht, insbesondere die Aspekte der Bewegung und der Ernährung.

Viele Hypothesen wurden aufgestellt, um das gesellige Verhalten zu erklären, darunter die bessere Orientierung, die Synchronisierung der Jagd, die Verwirrung der Raubtiere und das geringere Risiko, gefangen zu werden. Fischschwärme scheinen Informationen auszutauschen, um das Verhalten der anderen aus nächster Nähe zu kontrollieren. Das Fressverhalten eines Fisches löst bei anderen schnell eine aktive Nahrungssuche aus. Fischschwärme schwimmen in schlanken Phalanxen, die oft schnell auf- und absteigen und sich um die eigene Achse drehen, während sie die Form des Schwarmes verändern, um Zusammenstöße zu vermeiden. Solche Manöver erfordern ein sehr schnelles Reaktionssystem. Eine schwimmende Lebensweise setzt voraus, dass die Fische über Sinnessysteme verfügen, die sofort auf kleine Veränderungen ihrer Position im Verhältnis zu ihren Nachbarn reagieren können.


Um ein vollständigeres Bild zu erhalten, wird eine mathematische Modellierung dieses Verhaltens vorgenommen. Die gängigsten mathematischen Modelle gehen davon aus, dass die einzelnen Tiere in einer Schule drei Grundregeln befolgen:

  1. Sich in dieselbe Richtung wie der Nachbar bewegen
  2. In der Nähe Ihrer Nachbarn bleiben
  3. Kollisionen mit benachbarten Individuen zu vermeiden

Autor: Andrey Dik