Кооперативные и некооперативные стратегии поведения в мультиагентных системах (на примере модели "хищники - жертвы")

Работа посвящена исследованию влияния кооперативного поведения на функционирование мультиагентных систем. Рассматривается частный пример такой системы &mdash;&mdash;- модель <<хищники-жертвы>>. В модели реализовано взаимодействие двух биологических видов, а именно обыкновенного волка (Canis lupus), выступающего в роли хищника, и зайца-русака (Lepus europaeus), являющегося жертвой. В качестве предмета исследования выбран наиболее часто используемый в природе механизм социального взаимодействия &mdash;&mdash;- вой. Целью исследования является проверка предположения, действительно ли вой является важной частью процесса преследования, или же это просто механизм для внутригруппового взаимодействия. Произведен обзор существующих реализаций модели. На их основе разработана и подробно описана авторская математическая модель рассматриваемой ситуации. Написан скрипт на MATLAB, позволяющий организовывать запуски игр преследования с одного стартового значения. Проанализированы различные аспекты модели и их вклад в общую эффективность процесса охоты. Для конкретного набора параметров совершено 500.000 парных запусков модели (1 запуск с использованием механизма воя + 1 запуск без использования механизма), на основании результатов которых получены оценки относительного прироста эффективности. Этим значениям предложены подробные аналитические обоснования. Полученные результаты подтверждают значимость способности хищников к кооперативному поведению. Показано, что вой как механизм внутригруппового взаимодействия действительно является значимым компонентом процесса охоты, а его использование как инструмента коммуникации внутри группы социальных хищников оказывает положительное влияние на результаты преследования. На основании этого делается вывод о том, что эффективность работы каждого из агентов системы действительно может быть повышена за счет наделения каждого из этих агентов способностью к коммуникации и кооперации.