군집 시스템의 분업화 모델

  • 이준용 (연세대학교 전기전자공학부) ;
  • 김대은 (연세대학교 전기전자공학과)
  • Published : 2010.06.30

Abstract

본 논문에서는 개미 군집의 행동 생태를 모델로 하여 군집 시스템의 적응적 분업화, 전문화 특성을 살펴보고, 사물 통신 네트워크 분야로의 응용 가능성을 소개하고자 한다. 내 외적인 환경 변화에 대비하여 개미 군집이 어떻게 효율적인 관리와 전체 시스템의 운영 유지를 할 수 있는지는 시스템 관점의 분석 모델이 요구된다. 한 가능한 모델은 반응역(response threshold)과 일의 자극(task associated stimuli)의 관계로 적응적 반응함수를 사용하는 것이다. 본 논문에서는 적응적인 반응함수가 전체 군집의 효율성과 분업화 과정을 촉발시키는 형태로 발전하는 예제를 보여줄 것이다. 이러한 시스템 분석은 사물 통신 네트워크 분야 연구에 적용될 수 있고, 멀티 에이젼트 시스템에서 효율적인 정보 전송 및 유지, 노드 부하의 균등화, 통신 가능한 스웜 로봇의 업무 분업화 등 다양한 분야로 응용 가능성이 있음을 제안한다.

Keywords

References

  1. Oster, G. F. "Modeling Social Insect Populations. I. Ergonomics of Foraging and Population Growth in Bumblebees." Am. Nat 110(1976): 215-245 https://doi.org/10.1086/283061
  2. Robinson, G. E. "Regulation of Vision of Labor in Insect Societies." Annu. Rev. Entomol. 37(1992): 637-665 https://doi.org/10.1146/annurev.en.37.010192.003225
  3. Jeanne, R. L. "The Evolution of the Organization of Work in Social Insects" Monit. Zool. Ital. 20(1986):119-133
  4. Wilson, E. O. "The Relation Between Caste Ratios and Division of Labour in the Ant Genus Pheidole (Hymenoptera:Formicidae)." Behav. Ecol. Sociobiol. 16(1984):89-98 https://doi.org/10.1007/BF00293108
  5. Robinson, G. E. "Modulation of Alarm Pheromone Perception in the Honey Bee: Evidence for Division of Labour Based on Hormonally Regulated Response Thresholds." J. Comp. Physiol. A 160(1987): 613-619 https://doi.org/10.1007/BF00611934
  6. Bonabeau, E., G. Theraulaz, and J.-L. Deneubourg. "Quantitative Study of the Fixed Threshold Model for the Regulation of Division of Labour in Insect Societies." Proceedings Roy. Soc. London B 263 (1996): 1565-1569 https://doi.org/10.1098/rspb.1996.0229
  7. Bonabeau, E., G. Theraulaz, and J.-L.Deneubourg. "Fixed Response Thresholds and the Regulation of Division of Labour in Insect Societies." Bull. Math. Biol. 60 (1998): 753-807 https://doi.org/10.1006/bulm.1998.0041
  8. Bonabeau, E., A. Sobkowski, G. Theraulaz, and J.-L. Deneubourg. "Adaptive Task Allocation Inspired by a Model of Division of Labor in Social Insects." In Bio-Computation and Emergent Computing, edited by D. Lundh, B. Olsson, and A. Narayanan, 36-45. SingaporeL World Scientific, 1997
  9. Bonabeau E., M. Dorigo, G. Theraulaz. "Swarm Intelligence from natural to artificial systems" Oxford University Press (1999): 109-147
  10. Murciano, A., J. del R. Millan, and J. Zamora. "Specialization in Multi-Agent Systems Through Learning." Biol. Cybern. 76 (1997): 375-382 https://doi.org/10.1007/s004220050351
  11. Schoonderwoerd, R., O. Holland, J. Bruten, and L. Rothkrantz, " Ant-Based Load Balancing in Telecommunications Networks", Adapt. Behav. 5 (1996): 169-207