群体智能与borg

群体(以下是吾辈不知啥时的笔记)

群体指为了达到特定的目标,由两个以上的人所组成的相互依赖、相互影响的人群结构。

群体的特点:

1 成员们的目标共同性 

2 群体自身的相对独立性 

3 群体成员的群体意识性 

4 群体的有机组合性 

群体的结构:

年龄结构 

知识结构 

能力结构 

专业结构 

同质结构——指全体成员在能力、性格、年龄、知识方面都比较接近,适合完成简单任务。 

异质结构——指群体成员在上述各方面都迥然不同,适宜完成复杂任务。 

群体的功能:

1 完成组织任务,实现组织目标; 

2 满足群体成员的多种功能; 

    (1)使群体成员获得安全感; 

    (2)满足亲和和认同的需要; 

    (3)满足成就感和自尊心的需要; 

    (4)在满足需要的基础上产生自信心和力量感。 

群体的分类:

1 平面群体和立体群体—就参加群体人员的成分而言; 

2 统计群体和实际群体—就群体是否实际存在而言; 

3 大型群体和小型群体—就群体的人数和规模而言; 

4 松散群体、联合式群体和集体—就成员相互关系的程度和发展水平而言; 

5 正式群体和非正式群体—就群体的构成形式而言 ; 

6 参照群体和一般群体—就群体在人们心目中的形象而言。 

群体智能(以下大多数来自 http://book.douban.com/subject/3430776/ 这本书和csdn的几篇文章= =)

群体中的每个个体都遵守一定的行为准则,当它们按照这些准则相互作用时就会表现出上述的复杂行为。基于这一思想,Craig Reynolds在1986年提出一个仿真生物群体行为的模型BOID。这是一个人工鸟系统,其中每只人工鸟被称为一个BOID,它有三种行为:分离、列队及聚集,并且能够感知周围一定范围内其它BOID的飞行信息。BOID根据该信息,结合其自身当前的飞行状态,并在那三条简单行为规则的指导下做出下一步的飞行决策。Reynolds用计算机动画的形式展现了该系统的行为,每个BOID能够在快相撞时自动分开,遇到障碍物分开后又重新合拢。这实际上就是一种群体智能模型。

尽管这—模型出现在1986年,但是群体智能(Swarm Intelligence)概念被正式提出的时间并不长。一个显著的标志是1999年由牛津大学出版社出版的E Bonabeau和M Dorigo等人编写的一本专著《群体智能:从自然到人工系统》(“Swarm Intelligence:From Natural to Artificial System”)。目前,对群体智能的研究尚处于初级阶段,但是它越来越受到国际智能计算研究领域学者的关注,逐渐成为一个新的重要的研究方向。
群体智能这个概念来自对自然界中一些昆虫,如蚂蚁、蜜蜂等的观察。单只蚂蚁的智能并不高,它看起来不过是一段长着腿的神经节而已。几只蚂蚁凑到一起,就可以起往蚁穴搬运路上遇到的食物。如果是一群蚂蚁,它们就能协同工作,建起坚固、漂亮的巢穴,一起抵御危险,抚养后代。这种群居性生物表现出来的智能行为被称为群体智能。Millonas M M在1994年提出群体智能应该遵循五条基本原则,分别为:

1 邻近原则( Proximity Principle) ,群体能够进行简单的空间和时间计算;

2 品质原则(Quality Principle) ,群体能够响应环境中的品质因子;

3 多样性反应原则( Principle of Diverse Re2sponse) ,群体的行动范围不应该太窄;
4 稳定性原则(Stability Principle) ,群体不应在每次环境变化时都改变自身的行为;
5 适应性原则(Adaptability Principle) ,在所需代价不太高的情况下,群体能够在适当的时候改变自身的行为。

群体智能具有如下特点:

1 控制是分布式的,不存在中心控制。因而它更能够适应当前网络环境下的工作状态,并且具有较强的鲁棒性,即不会由于某一个或几个个体出现故障而影响群体对整个问题的求解。

2 群体中的每个个体都能够改变环境,这是个体之间间接通信的一种方式,这种方式被称为“激发工作”(Stigmergy) 。由于群体智能可以通过非直接通信的方式进行信息的传输与合作,因而随着个体数目的增加,通信开销的增幅较小,因此,它具有较好的可扩充性。
3 群体中每个个体的能力或遵循的行为规则非常简单,因而群体智能的实现比较方便,具有简单性的特点。
4 群体表现出来的复杂行为是通过简单个体的交互过程突现出来的智能( Emergent Intelli2gence) ,因此,群体具有自组织性。

Star Trek里的Borg

来自 Delta 象限,外表为进化的人类型态,具有强大能力的种族。博格人将人工头脑植入自己的体内,使自己具有强大的科技技术与作战能力。不同的博格人身上装配不同的机器,以执行不同的任务。每个博格人都与一个复杂的子空间通讯网路连结,形成博格集合体(Borg collective),在网络内「个体」只是无意义的概念。博格人在他们的战略上显现出高度的智慧与适应力。防守或攻击博格人的方式大多只会成功几次,因为攻击后不久他们就能够发展出反制方法。

这个名字来源于从「在控机体(cyborg-cybernetic organism)」这个词,与cyborg仅仅植入硅基设备以强化功能不同,Borg完全成为了一种类似于star craft中虫族的生物,拥有类蚁群蜂群的社会结构,Borg 的組織是 Collective(集合體), 每個個體稱為 Drone, 在Colletcive 中只有 一個女王(Borg Queen), 彼此的思想是一致的,彼此分享自己的想法,沟通属于即时同步。所有 Borg没有自我意识,集合体智能灌输给Borg个体的只有高度征服的欲望。 Borg的心灵相通(互相连结),集合体智能相信这样能提高Borg的工作效率,因此每一个Borg个体都是一个工具、甚至是仪器。Borg个体没有分阶级,一个博格船舰上,控制的只是几个高层Borg个体组合而成;每个Borg都有自己的工作岗位,譬如Voyager上的9-7在博格人时就是协助母体的工具。Borg没有”me,I,my”这几个名词,他们称自己”we,our”等等诸如此类的名词。Borg遇到别种族的船舰就会想办法尽量的同化,每征服一個種族, 不僅同化其科技, 也同化其人民成為 Borg 人.把探测细胞注入生物体的体内(或是注入有神经中区计算机的船舰计算机里),探测细胞会抓住细胞并注入Borg的机械神经DNA并加以同化,这个和虫族的污染能力很像

近年来很热的全球脑(以下来自维基和某个叫智川的博客)

“全球脑(global brain)”是用来命名正在涌现的智能网络。它是由地球上的所有人类,包括电脑和将他们连结起来的各种通信方式共同形成的。像一个真正的人脑,这个网络是一个非常复杂的自组织系统。它处理信息,做出决策,解决问题,学习新的规律和发现新的想法。它为全人类发挥一个群集神经系统的作用。没有任何人、组织或者电脑控制这个系统。它的思维处理工作被分配给其所有部件。

什么是全球超级有机体?

信息网络作为全球脑,这个比喻可以扩展到整个社会作为一个全球有机体(global organism)。如果网络中的信息处理过程组成了系统的心灵,所有的人连同他们的人造物(工具,建筑物,汽车等)形成了它的身体。既然人类个体他们自己是有机体,这个环绕系统是一个有机体组成的有机体,那就是一个超级有机体。这个超级有机体不仅有一个处理信息的神经系统,还有一个处理物质和能量的新陈代谢系统:资源,如矿产、水、油,透过各种工业加工被转变成专门的产品和服务,运输到它们被需要的地方,被使用,最后反复利用或者当做废物排泄。在一个社会的不同子系统和一个有机体的那些子系统之间,米勒的”活系统理论”提供了详细的对应关系(correspondence)
虽然在有机体和社会之间的比喻甚至可应用于原始社会,当技术发展时,它变得更为明确适用。由于交通和通讯变得更有效率,全球社会的不同地区中变得更加相互依赖。同时,不同的理念、专长和亚文化群持续增加。这同时发生的整合与分化造成了越来越一致的系统,运行在复杂性的一个更高层面。这样一个更高级秩序系统的突现可以称为“元系统跃迁(metasystem transition)”(由瓦伦蒂·特琴[Valentin Turchin]提出的概念)。元系统跃迁的例子包括生命的起源和从单细胞而来的多细胞生物体(multicellular organisms)的发展。全球脑的出现,运行在比它的人类构成单元更高级的智能层面,似乎是这样一个元系统跃迁很好的例子。
为了使全球信息网络真正在智能的更高层次运行,而不只是储存和传输数据,需要新的技术。这些技术从我们对人脑是怎样工作的理解中得到灵感:它如何学会联系、思考、做出决定等。同时,这些技术必须考虑到网上的信息不是集中控制的,而是分布在超过数百万的人和文档中,有数十亿的交叉连接。因此,在全球脑层次的认知过程中,必须让这一切混沌、不同种类的信息互相作用,以至于集体模式能够出现。一些比较传统的技术,包括各种方法的关键词信息检索。其他可能使用的技术源于人工智能,如软件代理、神经网络和数据挖掘。还有其他一些技术,例如协同过滤(collaborative filtering)或群组,提高群体问题的解决。