共识绘画:随机集体选择下的艺术创作
1. 引言
在艺术创作领域,设计能够创造有趣图案的微画家群体是一个引人关注的方向。此前已经有受社会昆虫启发的集体绘画案例,例如:
- L. Moura 使用受蚂蚁行为启发的小型机器人画家群体,它们在有限空间内随机移动,受局部绘画感知刺激,利用信息素交互(如颜色起到信息素作用)创造有相同颜色斑点的混沌图案。
- Monmarché 等人设计的画家群体同样受蚂蚁信息素行为启发,基于蚂蚁间的竞争,虚拟艺术家会将自己的颜色叠加在其他痕迹上,创造动态变化的绘画,且画家能感知环境中已绘制的颜色并做出相应反应,其群体个体数量较少(少于 10 个)。
- 还有研究利用信息素概念进行群体绘画实验,画家会被画面斑点的状态(有无墨水)吸引。
去中心化的共识机制对于协调无领导者的自主个体群体非常有用,例如在多智能体系统中,实现共同的社会规则或共享词汇的形成。然而,现有的达成共识的行为在适应异议和共识演变方面并不理想。本文旨在设计一种能让群体做出连续集体决策的行为,实现集体选择的随机演变,进而应用于艺术创作,创造复杂的艺术图案。
2. 约定的出现
2.1 交互游戏
交互游戏基于一系列涉及一对智能体的对话。每次对话随机选择两个社会成员作为“倾听者”和“说话者”(在语言游戏背景下使用的术语,这里是隐喻意义)。在交互过程中,倾听者获取说话者的状态,并可根据其信息改变自己的选项。这些游戏因智能体的行为类型不同而有所差异。
在性能分析方面,我们主要关注平均收敛速度及其随智能体数量的变化。收敛速度是指从初始选项均匀分布的状态开始,达到全局共识所需的对话次数。在约定出现的研究中,初始情况