高 明，唐 洪，张 鹏

(1.国防科技大学 智能科学学院，湖南 长沙 410073；2.国防科技大学 研究生院，湖南 长沙 410073；3.国防科技大学 教务处，湖南 长沙 410073)

设机器人集群通过简单的相互作用和环境相互作用，使大量机器人能够完成复杂的任务[1]。机器人集群从诸如蚂蚁、蜜蜂、鱼群、鸟群等社会型群居生物中汲取灵感衍生出群体智能(swarm intelligence)的新概念，该术语最初由Beni和Wang于1989年在其蜂窝机器人系统的背景下提出，其现象是当它们遵循非常简单的规则，并通过个体之间进行简单的交互时，群体能够展现出智能、灵活、高效、可扩展和高可靠等优势。例如：蚁群可以共同努力建立巨大的巢穴，鱼群能够共同抵御比自己个头大几百倍的鲸鲨，鸟群则能够在迁徙过程中形成特定队形以实现节能飞行，等等。当然，该现象不仅局限于低端生物，即便在具有高等智能的人类身上也会自发地出现，比如人群仅凭借简单的观察和神经反射就会避免拥挤。群体的行为由个体局部交互涌现，这种行为是自组织的，具有自适应和完全分散的特点。群体智能模拟“分散的自组织系统的群体行为”[2]。这些系统通常是简单智能体，它们彼此之间以及与环境相互作用。虽然他们缺乏对系统全局状态的了解以及根据一系列简单规则来行动的能力，但他们之间的相互作用往往会在某些情况下产生全局行为并智能涌现。任何群体智能行为都具有两个基本特征[3]：自组织和分工。自组织是指一组动态机制，它们为智能体纯粹的底层交互建立基本规则，并产生全局层面可观察的现象；……