Algoritmul d; optimizarea; hrană bacteriană - Sisteme complexe și AI
Algoritm de optimizare a alimentării bacteriene
Algoritmul de optimizare a alimentării bacteriene este inspirat din comportamentul de hrănire a grupurilor de bacterii, cum ar fi E. coli și M. xanthus. În mod specific, algoritmul de optimizare a dietei bacteriene este inspirat de comportamentul chemotactic al bacteriilor care vor simți gradienții chimici din mediu (cum ar fi nutrienții) și se vor îndrepta sau îndepărta de semnalele specifice.
Bacteriile percep direcția alimentelor pe baza gradienților chimici din mediul lor. Bacteriile secretă substanțe chimice atractive și respingătoare în mediu și pot percepe în mod similar. Folosind mecanisme de locomotivă (cum ar fi flagelele) bacteriile se pot deplasa în jurul mediului lor, uneori deplasându-se haotic (căzând și învârtindu-se) și alteori deplasându-se în mod direcționat, care poate fi numit înot.
Celulele bacteriene sunt tratate ca agenți într-un mediu, folosindu-și percepția asupra hranei și a altor celule ca motivație pentru mișcare, iar rotația stocastică și înotul ca mișcare pentru re-stabilire. În funcție de interacțiunile celulă-celulă, celulele pot invada o sursă de hrană și/sau se pot împinge sau ignora reciproc.
Strategia de procesare a informațiilor a algoritmului de optimizare a alimentării bacteriene este de a permite celulelor să prolifereze stocastic și colectiv către optim. Acest lucru se realizează printr-o serie de trei procese pe o populație de celule simulate: 1) Chimiotaxie: costul celulelor este redus de proximitatea altor celule și celulele se mișcă una câte una de-a lungul suprafeței de cost, 2) Reproducere: numai celule care au funcționat bine în timpul vieții lor pot contribui la următoarea generație și 3) Eliminare-împrăștiere: celulele sunt aruncate și se introduc noi probe aleatorii cu probabilitate redusă.