Fundamentals of Computational Swarm Intelligence

"Fundamentals of Computational Swarm Intelligence" von Andries P. Engelbrecht bietet eine umfassende Einführung in das neue rechnergestützte Paradigma der Schwarmintelligenz (SI), ein Forschungsgebiet, das aus der biologischen Forschung hervorgegangen ist und zunehmend an Bedeutung in der computergestützten Forschung gewinnt. Bio-inspirierte Systeme werden für Informatiker, Ingenieure, Ökonomen, Bioinformatiker und viele andere Disziplinen immer wichtiger. Dieses Buch führt den Leser in die mathematischen Modelle des kollektiven Verhaltens sozialer Insekten ein und zeigt, wie diese zur Lösung von Optimierungsproblemen genutzt werden können. Der Fokus liegt auf den algorithmischen Aspekten des Schwarmverhaltens: - Es wird untersucht, wie soziale Netzwerkstrukturen zum Informationsaustausch zwischen Individuen genutzt werden und wie das aggregierte Verhalten dieser Individuen einen mächtigen Organismus bildet. - Eine kompakte Zusammenfassung der formalen Optimierungstheorie wird vorgestellt. - Verschiedene Paradigmen im Zusammenhang mit SI werden erläutert, darunter genetische Algorithmen, evolutionäre Programmierung und kulturelle Algorithmen. - Die choreografischen Bewegungen von Vögeln in einem Schwarm dienen als Grundlage für die Partikelschwarmoptimierung (PSO) mit verschiedenen PSO-Modellklassen. - Es wird gezeigt, wie das Verhalten von Ameisen zur Implementierung von Ant Colony Optimization (ACO)-Algorithmen verwendet werden kann, um reale Probleme wie Routenoptimierung und Datenclustering zu lösen. - Verschiedene Klassen von Optimierungsproblemen werden betrachtet, einschließlich multiobjektiver Optimierung und dynamischer Umgebungen. Die interdisziplinäre Natur dieses Feldes macht "Fundamentals of Computational Swarm Intelligence" zu einer unverzichtbaren Ressource für Leser mit unterschiedlichen Hintergründen. Praktiker in Wirtschaft oder Industrie sowie Forscher im Bereich Analyse, und Simulation multikörperlicher Systeme finden hier wertvolle Informationen. Fortgeschrittene Studierende der künstlichen Intelligenz und Ingenieurwissenschaften profitieren ebenfalls erheblich von diesem Werk.