Decentralized Bioinspired Non-Discrete Model for Autonomous Swarm Aggregation Dynamics
Notice bibliographique
Résumé
In this paper a microscopic, non-discrete, mathematical model based on stigmergy for predicting the nodal aggregation dynamics of decentralized, autonomous robotic swarms is proposed. The model departs from conventional applications of stigmergy in bioinspired path-finding optimization, serving as a dynamic aggregation algorithm for nodes with limited or no ability to perform discrete logical operations, aiding in agent miniaturization. Time-continuous simulations were developed and carried out where nodal aggregation efficiency was evaluated using the following metrics: time to aggregation equilibrium, agent spatial distribution within aggregate (including average inter-nodal distance, center of mass of aggregate deviation from target), and deviation from target agent number. The system was optimized using cost minimization of the above factors through generating a random set of cost datapoints with varying initial conditions (number of aggregates, agents, field dimensions, and other specific agent parameters) where the best-fit scalar field was obtained using a random forest ensemble learning strategy and polynomial regression. The scalar cost field global minimum was obtained through basin-hopping with L-BFGS-B local minimization on the scalar fields obtained through both methods. The proposed optimized model describes the physical properties that non-digital agents must possess so that the proposed aggregation behavior emerges, in order to avoid discrete state algorithms aiming towards developing agents independent of digital components aiding to their miniaturization.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».