Stigmergie
Stigmergie je mechanismus nepřímé koordinace prostřednictvím prostředí mezi agenty nebo akcemi. Principem je, že stopa zanechaná v prostředí individuální akcí stimuluje provedení následné akce stejným nebo odlišným agentem. Agenti, kteří reagují na stopy v prostředí, dostávají pozitivní výhody z hlediska kondice, což posiluje pravděpodobnost, že se tyto chování v průběhu času v populaci upevní.
Stigmergie je forma sebeorganizace. Vytváří komplexní, zdánlivě inteligentní struktury bez nutnosti jakéhokoli plánování, kontroly nebo dokonce přímé komunikace mezi agenty. Jako taková podporuje efektivní spolupráci mezi extrémně jednoduchými agenty, kterým může chybět paměť nebo individuální povědomí o sobě navzájem.
Stigmergie byla poprvé popsána v roce 1959 francouzským zoologem Pierrem-Paulem Grassetem. Termín je odvozen z řeckých slov "stigma" (značka) a "ergon" (práce). Grassetova původní definice stigmergie se zaměřovala na interakce mezi hmyzem, konkrétně na to, jak termiti budují složité hnízda bez jakéhokoli centrálního plánování.
Od té doby byla stigmergie studována v široké škále oborů, včetně biologie, informatiky a sociologie. Bylo zjištěno, že stigmergie hraje roli v celé řadě procesů, včetně:
Budování hnízd hmyzem
Hledání potravy mravenci
Komunikace mezi včelami
Šíření informací v lidských společnostech
Stigmergie je mocný mechanismus, který může vést k vzniku komplexního chování bez nutnosti jakéhokoli centrálního řízení. Je to příklad toho, jak mohou jednoduché interakce mezi jednotlivci vést ke vzniku složitých systémů.
Příklady stigmergie
Existuje mnoho příkladů stigmergie v přírodě i ve společnosti. Zde je několik příkladů:
Hnízda termitů: Termity budují složitá hnízda bez jakéhokoli centrálního plánování. Jednotliví termiti jednoduše reagují na stopy, které zanechali jiní termiti. Tyto stopy mohou být ve formě feromonů, chemických látek, které přitahují nebo odpuzují jiné termity.
Hledání potravy mravenci: Mravenci používají stigmergii k nalezení potravy. Když mravenec najde zdroj potravy, zanechá za sebou stopu feromonů. Ostatní mravenci pak sledují tuto stopu k zdroji potravy.
Komunikace mezi včelami: Včely používají stigmergii ke komunikaci o zdrojích potravy. Když včela najde zdroj potravy, vrátí se do úlu a provede "tanec", který ostatním včelám sděluje směr a vzdálenost zdroje potravy. Ostatní včely pak sledují tento tanec a vydávají se na zdroj potravy.
Šíření informací v lidských společnostech: Stigmergie hraje roli v šíření informací v lidských společnostech. Když člověk narazí na zajímavý článek nebo video, může jej sdílet na sociálních sítích. Ostatní lidé pak mohou vidět tento příspěvek a sdílet jej se svými vlastními sítěmi. Tímto způsobem se informace mohou rychle šířit po celé společnosti.
Aplikace stigmergie
Stigmergie byla použita v široké škále aplikací, včetně:
Robotika: Stigmergie se používá k vývoji robotů, kteří mohou spolupracovat bez nutnosti přímé komunikace.
Optimalizace: Stigmergie se používá k řešení optimalizačních problémů, jako je plánování cest a rozvrh.
Simulace: Stigmergie se používá k simulaci chování komplexních systémů, jako jsou města a dopravní systémy.
Stigmergie je mocný nástroj, který lze použít k řešení celé řady problémů. Je to příklad toho, jak mohou jednoduché interakce mezi jednotlivci vést ke vzniku složitých systémů.