기고글 토론 "모집단 최적화 알고리즘: 물고기 떼 검색(FSS)"

 

새로운 기고글 모집단 최적화 알고리즘: 물고기 떼 검색(FSS) 가 게재되었습니다:

물고기 떼 검색(FSS)은 대부분의 물고기(최대 80%)가 친척들로 구성된 집단인 물고기 떼에서 물고기의 행동에서 영감을 얻은 새로운 최적화 알고리즘입니다. 물고기의 떼가 먹이 사냥의 효율성과 포식자로부터 보호하는 데 중요한 역할을 한다는 것은 이미 입증된 사실입니다.

물고기들이 같은 속도와 같은 방향으로 동시에 헤엄칠 때 떼는 매우 엄격하게 조직됩니다. 이는 같은 종, 같은 나이, 같은 크기의 물고기가 서로 일정한 거리를 두고 움직이기 때문입니다. 물고기 떼는 마치 집단 지능과 공통의 마음을 가진 것처럼 복잡한 기동을 수행할 수 있습니다.
떼 형성의 미묘한 부분, 특히 이동과 먹이를 주는 방식에 대해서는 아직 완전히 밝혀진 것이 없습니다.

군집적인 행동을 설명하기 위해 방향감각 향상, 사냥 동기화, 포식자 혼란, 포획 위험 감소 등 많은 가설이 제시되었습니다. 떼에 속한 물고기들은 가까운 거리에서 서로의 행동을 제어하는 정보를 공유하는 것 같습니다. 한 물고기가 먹이를 주는 행동을 하는 것이 다른 물고기의 적극적인 먹이 탐색을 빠르게 자극합니다. 떼를 지어 헤엄치는 물고기는 가느다란 지골을 따라 빠르게 오르내리거나 축을 중심으로 회전하면서 서로 충돌을 피하기 위해 떼의 모양을 바꾸기도 합니다. 이러한 기동에는 매우 빠른 반응 시스템이 필요합니다. 떼를 지어 사는 생활 방식은 물고기가 이웃과의 관계에서 작은 위치 변화에 대해 즉시 반응할 수 있는 감각 시스템을 가지고 있음을 의미합니다.

보다 완벽한 그림을 만들기 위해 이러한 동작에 대한 수학적 모델링이 사용됩니다. 가장 일반적인 수학적 모델에서는 떼에 속한 개별적인 동물이 세 가지 기본 규칙을 따른다고 가정합니다:

  1. 이웃과 같은 방향으로 이동하기
  2. 이웃과 가까이 있기
  3. 주변에 있는 이웃과 충돌 피하기

작성자: Andrey Dik