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Über dieses Buch

Dieses Buch veranschaulicht mithilfe mathematischer Modelle, wie man die kollektive Intelligenz natürlicher Systeme untersucht und anschließend in intelligente Algorithmen und Roboterschwärme übersetzt. Menschen nutzen Tiere seit Jahrtausenden zur Unterstützung ihrer Arbeiten und dies wird sich auch in der Zukunft nicht ändern: Anstelle der lebenden Tiere werden es jedoch ihre Intelligenzleistungen und Kommunikationsstrategien sein, die unsere modernen Leben immer mehr beeinflussen. Heiko Hamann begeistert mit seiner Faszination für die Leistungen tierischer und menschlicher Gesellschaften. In einfachen Beispielen und in eleganter, präziser und einfach verständlicher Weise erklärt er diese Systeme und ihren Inspirationsursprung.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Biologische Grundlagen

Zusammenfassung
Zu Beginn definieren wir wichtige Begriffe zur Beschreibung des Verhaltens von Tieren, Software-Agenten und Robotern. Dann lernen wir einige Beispiele von Verhalten bei sozialen Insekten kennen. Abschließend überlegen wir, ob auch manche menschlichen Verhaltensweisen mit dem Begriff der Schwarmintelligenz beschrieben oder erklärt werden können.
Heiko Hamann

Kapitel 2. Grundkonzepte

Zusammenfassung
Wir erfahren, was Schwärme und Schwarmverhalten sind und definieren den elementaren Begriff der Selbstorganisation. Wie es funktioniert, dass sich viele Tiere oder Agenten in einem Schwarm effizient koordinieren, untersuchen wir anhand des Begriffs der Skalierbarkeit.
Heiko Hamann

Kapitel 3. Szenarien

Zusammenfassung
In diesem Kapitel gehen wir einige Beispiele von Schwarmverhalten in biologischen und ingenieurtechnischen Systemen durch. Die Vielfalt ist potenziell groß, wir beschränken uns hier auf ein paar repräsentative Beispiele. Die Szenarien sind grob nach Komplexität geordnet.
Heiko Hamann

Kapitel 4. Modelle

Zusammenfassung
Wir erfahren, was bei der Modellierung von Schwarmsystemen besonders ist. Mit den Ratengleichungen und speziellen Differentialgleichungen für die räumliche Modellierung lernen wir zwei Techniken kennen. Abschließend lernen wir, wie man Schwarmverhalten mittels der Definition für Selbstorganisation erkennen und automatisch erzeugen kann.
Heiko Hamann

Kapitel 5. Kollektives Entscheiden

Zusammenfassung
Entscheiden zu handeln , ob allein oder in der Gruppe, ist elementar für Einzeltiere und Schwärme. Nach einer kurzen Einführung in die Grundlagen des Entscheidens, gehen wir eine Vielzahl an Modellen durch. Die Modelle kommen dabei ursprünglich aus ganz verschiedenen Bereichen, etwa der Physik oder der Meinungsdynamik.
Heiko Hamann

Backmatter

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