محاكاة الحشود

📅 آخر تحديث: ١٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 8 صور
الموسوعة الحرة

محاكاة الحشود هي عملية محاكاة الحركة (أوديناميكيات عدد كبير من الكيانات أو الشخصيات. [ 1 ] تُستخدم عادةً لإنشاءمشاهد افتراضيةللوسائط المرئية مثل الأفلام وألعابالفيديو، كما تُستخدم في التدريب على إدارة الأزمات، [ 2 ] والهندسة المعمارية والتخطيط الحضري، [ 3 ] ومحاكاة عمليات الإخلاء. [ 4 ]

قد تركز محاكاة الحشود على جوانب تستهدف تطبيقات مختلفة. فمن أجل عرض حشود واقعي وسريع للوسائط المرئية أو التصوير السينمائي الافتراضي ، يُستخدم تقليل تعقيد المشهد ثلاثي الأبعاد والعرض القائم على الصور ، [ 5 ] بينما تساعد الاختلافات (التغييرات) في المظهر على تقديم صورة واقعية للحشود. [ 6 ] [ 7 ]

في الألعاب والتطبيقات المصممة لمحاكاة حركة الحشود البشرية في الحياة الواقعية ، كما هو الحال في محاكاة عمليات الإخلاء، قد تحتاج العناصر المحاكاة إلى التوجه نحو هدف محدد، وتجنب الاصطدامات، وإظهار سلوكيات أخرى شبيهة بالسلوك البشري. وقد طُوّرت العديد من خوارزميات توجيه الحشود لتوجيه الحشود المحاكاة إلى أهدافها بشكل واقعي. ويجري البحث في بعض الأنظمة الأكثر عمومية التي يمكنها دعم أنواع مختلفة من العناصر (مثل السيارات والمشاة)، [ 8 ] ومستويات مختلفة من التجريد (مثل الفردي والمتصل)، [ 9 ] وعناصر تتفاعل مع كائنات ذكية، [ 10 ] وديناميكيات فيزيائية واجتماعية أكثر تعقيدًا . [ 11 ]

تاريخ

لطالما كان هناك اهتمام عميق بفهم حركات وسلوكيات الحشود والسيطرة عليها. وقد شهد مجال محاكاة الحشود تطورات كبيرة منذ بدايات البحث فيه. ومن الواضح أن العديد من النتائج الجديدة تُكتشف وتُنشر باستمرار، مما يُعزز قابلية التوسع والمرونة والتطبيق والواقعية في عمليات المحاكاة.

في عام ١٩٨٧، قدّم كريغ رينولدز تقنية الرسوم المتحركة السلوكية وطوّرها . [ ١٢ ] قام بمحاكاة أسراب الطيور إلى جانب أسراب الأسماك بهدف دراسة الحدس الجماعي والحركة. مُنحت جميع العناصر في هذه المحاكاة إمكانية الوصول المباشر إلى مواقع وسرعات العناصر المحيطة بها. جرى تحسين وتطوير النظرية والدراسة التي وضعها رينولدز في عام ١٩٩٤ على يد شياويوان تو ، وديمتري تيرزوبولوس، وراديك غرزيسزوك. [ ١٣ ] تمّ التركيز على واقعية المحاكاة من خلال تزويد العناصر الفردية برؤية اصطناعية ونظرة عامة على البيئة التي تعيش فيها، مما يسمح لها بإدراك محيطها الديناميكي.

بدأت الأبحاث الأولية في مجال محاكاة الحشود عام ١٩٩٧ بإشراف دانيال تالمان على أطروحة الدكتوراه لسورايا راوب موس. وقدّما نموذجًا جديدًا لسلوك الحشود بهدف محاكاة مجموعات سكانية عامة. [ ١٤ ] ويربط هذا النموذج بين السلوك التلقائي للفرد داخل الحشد والسلوك الناشئ عنه. [ ١٥ ]

في عام ١٩٩٩، بدأ التوجيه الفردي مساره في مجال محاكاة الحشود من خلال أبحاث كريغ رينولدز المتواصلة. [ ١٦ ] وقد ثبت أن سلوكيات التوجيه تلعب دورًا كبيرًا في عملية أتمتة العناصر داخل المحاكاة. ويشير رينولدز إلى أن عمليات الحركة على المستوى الأدنى تعتمد على سلوكيات التوجيه على المستوى المتوسط، وعلى حالات الهدف واستراتيجيات إيجاد المسار على المستوى الأعلى. وانطلاقًا من العمل المتقدم لرينولدز، بدأ موس وثالمان بدراسة نمذجة محاكاة هذه الحشود في الوقت الفعلي ، وتطبيقاتها على السلوك البشري. وقد صُنِّف التحكم في الحشود البشرية على أنه تنظيم هرمي ذو مستويات من الاستقلالية بين العناصر. ويمثل هذا بداية نمذجة السلوك الفردي في أبسط صوره على العناصر الشبيهة بالبشر أو البشر الافتراضيين . [ ١٧ ]

تزامنًا مع نشر دراسات حول نماذج السلوك البشري ومحاكاة سلوكيات المجموعات، لاقى اقتراح مات أندرسون وإريك ماكدانيال وستيفن تشيني بشأن القيود المفروضة على السلوك [ 18 ] رواجًا واسعًا. وقد طُرحت فكرة إمكانية تطبيق هذه القيود على رسوميات المجموعات المتحركة في أي وقت أثناء المحاكاة. وتتم عملية تطبيق هذه القيود على النموذج السلوكي على مرحلتين: أولًا، تحديد مجموعة مسارات الأهداف الأولية المتوافقة مع القيود، ثم تطبيق قواعد سلوكية على هذه المسارات لاختيار تلك التي لا تخالفها.

استنادًا إلى النتائج التي توصل إليها في عمله مع موس، اقترح ثالمان، بالتعاون مع براتيسلافا أوليتشني وبابلو دي هيراس تشيتشومسكي، نموذجًا جديدًا يسمح بالتأليف التفاعلي للوكلاء على مستوى الفرد، ومجموعة الوكلاء، والحشد بأكمله. وقد تم استخدام استعارة الفرشاة لتوزيع أعضاء الحشد ونمذجتهم والتحكم بهم في الوقت الفعلي مع تقديم تغذية راجعة فورية. [ 19 ]

ديناميكيات الحشود

يتمثل أحد الأهداف الرئيسية في محاكاة الحشود في توجيه الحشود بشكل واقعي وإعادة إنشاء السلوكيات الديناميكية البشرية.

توجد عدة مناهج شاملة لمحاكاة الحشود والذكاء الاصطناعي، ولكل منها مزاياها وعيوبها بناءً على حجم الحشود والنطاق الزمني. يشير النطاق الزمني إلى كيفية تأثير هدف المحاكاة على مدتها. على سبيل المثال، سيؤدي البحث في قضايا اجتماعية مثل كيفية انتشار الأيديولوجيات بين السكان إلى محاكاة طويلة الأمد، إذ قد يمتد هذا الحدث لأشهر أو سنوات. وباستخدام هاتين الخاصيتين، حاول الباحثون تطبيق تصنيفات لتحسين تقييم وتنظيم برامج محاكاة الحشود الحالية. [ 20 ]

النهج القائم على التدفق
تركز محاكاة الحشود القائمة على التدفق على الحشد ككل بدلاً من مكوناته. ولذلك، لا يمتلك الأفراد سلوكيات مميزة ناتجة عن تأثيرات محيطهم، وتُقلل العوامل السلوكية بشكل كبير. [ 21 ] يُستخدم هذا النموذج بشكل أساسي لتقدير تدفق حركة حشد كبير وكثيف في بيئة معينة. وهو الأنسب لدراسة الحشود الكبيرة ذات الأهداف الزمنية القصيرة.
النهج القائم على الكيانات
تندرج ضمن هذه الفئة النماذج التي تُطبّق مجموعة من القوانين الفيزيائية المُحددة مسبقًا والعالمية، والتي تهدف إلى محاكاة العوامل الاجتماعية والنفسية التي تحدث لدى الأفراد ضمن حشد. في هذه الحالة، لا تمتلك الكيانات القدرة، بمعنى ما، على التفكير بشكل مستقل. فجميع تحركاتها مُحددة بالقوانين العالمية المفروضة عليها. غالبًا ما تستخدم عمليات المحاكاة هذا النموذج لدراسة ديناميكيات الحشود، مثل الازدحام والتجمع. وتُعدّ الحشود الصغيرة والمتوسطة الحجم ذات الأهداف قصيرة المدى الأنسب لهذا النهج.
نهج قائم على الوكلاء
يتميز هذا النهج بوجود أفراد مستقلين ومتفاعلين. [ 22 ] يُمنح كل فرد من أفراد الحشد في هذا النهج درجة من الذكاء؛ حيث يمكنه التفاعل مع كل موقف على حدة بناءً على مجموعة من قواعد اتخاذ القرار. تُستقى المعلومات المستخدمة لاتخاذ القرار بشأن أي إجراء محليًا من محيط الفرد. غالبًا ما يُستخدم هذا النهج لمحاكاة سلوك الحشد الواقعي، إذ يُمنح الباحث حرية كاملة في تطبيق أي سلوكيات.

أنظمة الجسيمات

إحدى طرق محاكاة الحشود الافتراضية هي استخدام نظام الجسيمات . وقد طُرحت أنظمة الجسيمات لأول مرة في مجال رسومات الحاسوب بواسطة دبليو تي ريفز عام 1983. [ 23 ] نظام الجسيمات هو مجموعة من عدد من العناصر أو الجسيمات الفردية . كل جسيم قادر على التصرف بشكل مستقل ويتم تخصيص مجموعة من السمات الفيزيائية له (مثل اللون والحجم والسرعة).

نظام الجسيمات ديناميكي، إذ تتغير حركات الجسيمات بمرور الوقت. وحركة نظام الجسيمات هي ما يجعله مرغوبًا وسهل التطبيق. لا يستغرق حساب حركات هذه الجسيمات وقتًا طويلًا، فهو يعتمد ببساطة على الفيزياء: مجموع القوى المؤثرة على الجسيم يحدد حركته، كقوى الجاذبية والاحتكاك وقوة التصادم، بالإضافة إلى القوى الاجتماعية كقوة جذب الهدف.

عادةً ما يمتلك كل جسيم متجه سرعة ومتجه موضع ، يحتويان على معلومات حول سرعة الجسيم وموضعه الحاليين على التوالي. يُحسب موضع الجسيم التالي بجمع متجه سرعته مع متجه موضعه. وهي عملية بسيطة للغاية (وهذا أحد أسباب أهمية أنظمة الجسيمات). يتغير متجه سرعة الجسيم بمرور الوقت، استجابةً للقوى المؤثرة عليه. على سبيل المثال، سيؤدي اصطدامه بجسيم آخر إلى تغيير اتجاهه.

لقد تم استخدام أنظمة الجسيمات على نطاق واسع في الأفلام لتأثيرات مثل الانفجارات، ولتأثيرات المياه في فيلم The Perfect Storm عام 2000 ، والغاز المحاكي في فيلم The Mask عام 1994 .

مع ذلك، تنطوي أنظمة الجسيمات على بعض العيوب. فقد يكون من غير المناسب استخدام نظام جسيمات لمحاكاة عناصر في حشد يحركه المخرج بناءً على أوامره، إذ يصعب تحديد الجسيمات التي تنتمي إلى العنصر وتلك التي لا تنتمي إليه.

خوارزمية باتيل وفان دن بيرج

صُممت هذه الخوارزمية لحشود بسيطة نسبيًا، حيث يسعى كل فرد في الحشد إلى الوصول إلى وجهته المحددة مع تجنب العوائق. [ 24 ] ويمكن استخدام هذه الخوارزمية لمحاكاة حشد في ميدان تايمز سكوير.

أهم ما يميز خوارزمية باتيل هو استخدامها لمفهوم حقول الملاحة لتوجيه العناصر. وهذا يختلف عن حقل التوجيه؛ فحقل التوجيه هو منطقة تحيط بالعنصر، حيث يستطيع العنصر "رؤية"/استشعار المعلومات. تُستخدم حقول التوجيه عادةً لتجنب العوائق، وخاصةً العوائق المتحركة. يمتلك كل عنصر حقل توجيه خاص به. أما حقل الملاحة، فهو حقل متجهي يحسب المسار الأقل تكلفة لكل عنصر، بحيث يصل كل عنصر إلى موقعه المستهدف.

لا يُمكن استخدام حقل الملاحة بشكل صحيح إلا عند وجود مسار من أي موقع خالٍ من العوائق في البيئة إلى أحد مواقع الهدف. يُحسب حقل الملاحة باستخدام إحداثيات الأجسام الثابتة في البيئة، ومواقع أهداف كل عامل، وحقل التوجيه الخاص به. ولضمان وصول كل عامل إلى هدفه، يجب أن يكون حقل الملاحة خاليًا من القيم الدنيا المحلية، باستثناء وجود نقاط استنزاف عند الأهداف المحددة.

تعتمد الخوارزمية فقط على دقة الشبكة ولا تعتمد على عدد العناصر في البيئة. ومع ذلك، تتطلب هذه الخوارزمية ذاكرة كبيرة.

نمذجة السلوك الفردي

تتمثل إحدى تقنيات محاكاة الحشود باستخدام الذكاء الاصطناعي في نمذجة سلوك الحشود من خلال محاكاة متقدمة لدوافع كل عنصر من عناصرها وعمليات اتخاذ القرار. ويعني هذا عمومًا تخصيص مجموعة من المتغيرات لكل عنصر، تقيس سمات أو حالات مختلفة، مثل التوتر والشخصية والأهداف المتنوعة. ينتج عن ذلك سلوك حشود أكثر واقعية، وإن كان قد يتطلب موارد حاسوبية أكبر من التقنيات الأبسط.

النماذج القائمة على الشخصية

إحدى طرق خلق سلوك فردي لدى عناصر التفاعل الجماعي هي استخدام سمات الشخصية. [ 25 ] يمكن ضبط جوانب معينة من شخصية كل عنصر بناءً على معادلة تربط سمات مثل العدوانية أو الاندفاعية بمتغيرات تحكم سلوك العناصر. ويمكن إيجاد هذا الارتباط من خلال دراسة ذاتية تُخصص فيها قيم عشوائية لهذه المتغيرات للعناصر، ويُطلب من المشاركين وصف كل عنصر بناءً على سمات الشخصية هذه. بعد ذلك، يُجرى تحليل انحدار لتحديد العلاقة بين هذه السمات ومتغيرات العنصر. ومن ثم، يمكن ضبط سمات الشخصية لتؤثر بشكل مناسب على سلوك العنصر.

استُخدم نموذج شخصية OCEAN لتحديد علاقة بين سمات الشخصية ومعايير محاكاة الحشود. وتتيح أتمتة ضبط معايير الحشود باستخدام سمات الشخصية سهولة إنشاء سيناريوهات مع حشود غير متجانسة . [ 26 ]

نموذج قائم على الإجهاد

يمكن نمذجة سلوك الحشود في المواقف شديدة التوتر باستخدام نظرية متلازمة التكيف العام . [ 27 ] يتأثر سلوك الأفراد بمختلف الضغوطات البيئية المصنفة إلى أربعة نماذج أولية: ضغط الوقت، وضغط المساحة، والضغوطات المكانية، والضغوطات الشخصية، ولكل منها نماذج رياضية مرتبطة بها.

يشير ضغط الوقت إلى الضغوطات المرتبطة بضيق الوقت اللازم لتحقيق هدف معين. ومن الأمثلة على ذلك عبور الشارع بإشارة مرور محددة الوقت أو ركوب القطار قبل إغلاق الأبواب.

يشير ضغط المنطقة إلى عوامل الإجهاد الناتجة عن ظروف بيئية معينة، مثل الضوضاء أو الحرارة في منطقة ما. وتكون شدة عامل الإجهاد هذا ثابتة في منطقة محددة.

تشير عوامل الإجهاد الموضعية إلى عوامل الإجهاد المرتبطة بمصدر إجهاد موضعي. وتزداد شدة هذا العامل كلما اقترب الشخص من مصدر الإجهاد. ومن الأمثلة على ذلك الحريق أو جسم متحرك كالمهاجم.

تُعدّ أفلام "سيد الخواتم" من إنتاج شركة "نيو لاين سينما " أمثلةً بارزةً على محاكاة الذكاء الاصطناعي للحشود ، حيث تتقاتل جيوشٌ من آلاف الشخصيات التي تعمل بالذكاء الاصطناعي. وقد أُجريت هذه المحاكاة باستخدام برنامج "ماسيف" من شركة "ويتا ديجيتال " .

علم الاجتماع

يمكن أن يشير مصطلح محاكاة الحشود أيضًا إلى المحاكاة القائمة على ديناميكيات الجماعة ، وعلم نفس الحشود ، وحتى قواعد السلوك الاجتماعي . [ 28 ] في هذه الحالة، ينصب التركيز على سلوك الحشد، وليس بالضرورة على الواقعية البصرية للمحاكاة. وقد حظيت الحشود باهتمام علمي منذ أواخر القرن التاسع عشر. وركزت العديد من الأبحاث على السلوك الاجتماعي الجماعي للأفراد في التجمعات الاجتماعية، والاجتماعات، والاحتجاجات، والانتفاضات، والحفلات الموسيقية، والفعاليات الرياضية، والاحتفالات الدينية. إن اكتساب فهم أعمق للسلوك البشري الطبيعي في ظل أنواع مختلفة من المواقف الضاغطة سيتيح إنشاء نماذج أفضل يمكن استخدامها لتطوير استراتيجيات السيطرة على الحشود، لا سيما في تخطيط السلامة العامة.

يجب أن تخضع فرق الاستجابة للطوارئ ، كرجال الشرطة والحرس الوطني والجيش وحتى المتطوعين، لتدريب على إدارة الحشود. ويمكن لمُصممي برامج التدريب على الكوارث، بالاستناد إلى مبادئ سلوك الإنسان في الحشود، أن يزودوهم بعناصر إضافية لمحاكاة الكوارث بشكل واقعي. ويمكن رصد سلوك الحشود في حالات الذعر والهدوء على حد سواء. وتتجه البرامج العسكرية بشكل متزايد نحو التدريب المُحاكى الذي يتضمن الاستجابة للطوارئ، نظرًا لفعالية تقنياته من حيث التكلفة، وسهولة تطبيق ما تعلموه في الواقع. فالعديد من الأحداث التي تبدأ تحت السيطرة قد تنقلب رأسًا على عقب، مُحوّلةً إياها إلى كوارث، تستدعي اتخاذ قرارات فورية. وفي هذه الحالات، يُمكن أن يلعب فهم ديناميكيات الحشود دورًا حيويًا في الحد من احتمالية الفوضى.

تتنوع تقنيات نمذجة الحشود بين المناهج الشاملة أو الشبكية لفهم الجوانب الفردية أو السلوكية لكل عنصر. على سبيل المثال، يصف نموذج القوة الاجتماعية حاجة الأفراد إلى إيجاد توازن بين التفاعل الاجتماعي والتفاعل الجسدي. من شأن المنهج الذي يدمج كلا الجانبين، والقادر على التكيف مع الظروف، أن يصف السلوك البشري الطبيعي بشكل أفضل، مع تضمين قدر من عدم القدرة على التنبؤ. بفضل استخدام نماذج متعددة العناصر، أصبح فهم هذه السلوكيات المعقدة مهمة أسهل بكثير. وباستخدام هذا النوع من البرامج، يمكن الآن اختبار الأنظمة في ظل ظروف قاسية، ومحاكاة الظروف على مدى فترات زمنية طويلة في غضون ثوانٍ.

في بعض الحالات، يمكن استخدام سلوك أسراب الحيوانات غير البشرية كنموذج تجريبي لسلوك الحشود. وقد وُجد أن سلوك الذعر لدى النمل عند تعرضه لمادة كيميائية طاردة في مكان مغلق ذي مخارج محدودة، يتشابه ويختلف في بعض جوانبه عن السلوك البشري المماثل. [ 29 ] [ 30 ]

نمذجة السلوكيات الفردية

قام هاكوهين وشوفال وشفالب [ 31 ] بصياغة ديناميكيات التفاعل بين السائقين والمشاة في نقاط التقاطع المزدحمة. في مثل هذه الحالات، لا يلتزم السائقون و/أو المشاة بقوانين المرور التزامًا تامًا. يعتمد النموذج على دالة الملاحة الاحتمالية (PNF)، التي طُوّرت في الأصل لتخطيط حركة الروبوتات. تُنشئ الخوارزمية مسارًا بناءً على احتمالية الاصطدام عند كل نقطة في منطقة العبور بأكملها. ثم يتبع المشاة مسارًا يُقلل محليًا من احتمالية الاصطدام المُدركة لديهم.

اقترح هيلبينغ نموذجًا قائمًا على الفيزياء، يستخدم نظام الجسيمات والقوى الاجتماعية والنفسية، لوصف سلوك الحشود البشرية في حالات الذعر، ويُعرف هذا النموذج الآن بنموذج هيلبينغ. يستند عمله إلى كيفية تفاعل الشخص العادي في موقف معين. ورغم أن هذا النموذج جيد، إلا أن الحشود تضم دائمًا أنواعًا مختلفة من الأشخاص، ولكل منهم خصائصه الفردية وسلوكه الخاص ضمن بنية المجموعة. فعلى سبيل المثال، قد لا يتفاعل شخص ما مع حالة ذعر، بينما قد يتوقف آخر عن المشي ويتدخل في ديناميكيات الحشد ككل. علاوة على ذلك، وبحسب بنية المجموعة، قد يتغير سلوك الفرد لأنه جزء من مجموعة، كأن يعود إلى مكان خطير لإنقاذ أحد أفرادها. ويمكن تعميم نموذج هيلبينغ ليشمل الفردية، كما اقترح براون وموس وأوليفيرا وبودمان. [ 32 ]

للتغلب على هذه المشكلة، ينبغي إضفاء طابع فردي على كل فرد، مما يسمح بالتعامل مع أنماط سلوكية مختلفة. ومن الجوانب الأخرى لمعالجة هذه المشكلة إمكانية تجميع الأفراد، حيث يؤدي تشكيل هذه المجموعات إلى تغيير سلوك الأفراد تبعًا لبنية المجموعة. ويمكن تعريف كل فرد وفقًا للمعايير التالية:

  1. المعرّف – معرّف الوكيل
  2. IdFamily – مُعرِّف العائلة. العائلة هي مجموعة مُحدَّدة مُسبقًا تتكون من أفراد يعرفون بعضهم بعضًا.
  3. DE - مستوى اعتماد العامل الذي يحاكي الحاجة إلى المساعدة. القيم [0،1]
  4. AL - مستوى الإيثار الذي يمثل الميل إلى مساعدة الآخرين. القيم [0،1]
  5. سرعة العامل​

لنمذجة تأثير معامل التبعية مع العوامل الفردية.

عند تقييم سرعة الشخص، يتضح أنه إذا كانت قيمة عامل الاعتماد (DE) تساوي واحدًا، فسيكون الشخص عاجزًا تمامًا عن الحركة. أما إذا كانت قيمة عامل الاعتماد تساوي صفرًا، فسيكون الشخص قادرًا على الجري بأقصى سرعة لديه.

يرتبط تكوين المجموعة بقوة الإيثار التي يتم تطبيقها كقوة تفاعل بين اثنين أو أكثر من الفاعلين الذين ينتمون إلى نفس العائلة.

تُعدّ هذه الطريقة مفيدة في حالات الإخلاء، كإخلاء مبنى في حالة نشوب حريق. وبالنظر إلى خصائص الأفراد وأداء المجموعة، يُعدّ تحديد كيفية خروج الحشود من المبنى أمرًا بالغ الأهمية في تصميم تخطيطه. [ 32 ]

سلوك القائد أثناء عمليات محاكاة الإخلاء

كما ذُكر سابقاً، يُستخدم نموذج هيلبينغ كأساس لسلوك الحشود. ويُستخدم هذا النوع نفسه من نماذج السلوك في محاكاة عمليات الإخلاء.

بشكل عام، أول ما يجب افتراضه هو أن ليس كل شخص لديه معرفة بالبيئة أو بمواقع المخاطر. انطلاقًا من هذا الافتراض، يمكننا تصنيف العملاء إلى ثلاثة أنواع. النوع الأول هو القائد المُدرَّب، وهو على دراية بالبيئة وقادر على نشر هذه المعرفة بين العملاء الآخرين ليتمكنوا من الخروج منها. أما النوع الثاني فهو القائد غير المُدرَّب، وهو غير مُلِمٍّ بالبيئة، ولكنه مع استكشافه لها واكتسابه المعلومات من القادة الآخرين، يصبح قادرًا على نشر هذه المعرفة. وأخيرًا، النوع الأخير هو التابع، وهو لا يستطيع سوى تلقي المعلومات من القادة الآخرين دون القدرة على مشاركتها مع العملاء الآخرين.

يُعدّ تطبيق هذا النوع من الوكلاء بسيطًا نسبيًا. يمتلك القادة في البيئة خريطةً للبيئة مُخزّنةً كإحدى سماتهم. أما القادة غير المُدرّبين وأتباعهم، فيبدأون بخريطة فارغة. يبدأ القادة غير المُدرّبين وأتباعهم باستكشاف البيئة بأنفسهم، ويُنشئون خريطةً للمواقع التي يُمكن السير فيها وتلك التي لا يُمكن السير فيها. يتبادل القادة، والقادة غير المُدرّبين (بمجرد اكتسابهم المعرفة اللازمة)، المعلومات مع الوكلاء الآخرين بناءً على قربهم منهم. ويتبادلون معلوماتٍ حول النقاط المُغلقة على الشبكة، والرسوم البيانية الفرعية المحلية، والمخاطر في المنطقة.

تم تجربة نوعين من خوارزميات البحث في هذا التطبيق: البحث العشوائي والبحث العميق أولاً. في البحث العشوائي، يتحرك كل عنصر في أي اتجاه عبر البيئة محاولاً إيجاد مخرج. أما في البحث العميق أولاً، فيتبع العنصر مسارًا واحدًا حتى نهايته، ثم يعود ويجرب مسارًا آخر إذا لم يكن المسار الذي سلكه يحتوي على مخرج. وقد وُجد أن البحث العميق أولاً يُحقق تسريعًا بمقدار 15 ضعفًا مقارنةً بالبحث العشوائي. [ 33 ]

محاكاة قابلة للتطوير

تتعدد الحالات التي تدخل في محاكاة الحشود. [ 34 ] وقد أصبحت محاكاة الحشود مؤخرًا ضرورية للعديد من تطبيقات البيئات الافتراضية، مثل التعليم والتدريب والترفيه. وتعتمد العديد من هذه الحالات على بيئة المحاكاة أو سلوك مجموعة من العناصر المحلية. في تطبيقات الواقع الافتراضي، يتفاعل كل عنصر مع العديد من العناصر الأخرى في البيئة، مما يستدعي تفاعلات معقدة في الوقت الفعلي. يجب أن تشهد العناصر تغييرات مستمرة في البيئة لأن سلوكياتها تسمح بتفاعلات معقدة. يمكن للبنية القابلة للتوسع إدارة الحشود الكبيرة من خلال سلوكها ومعدلات تفاعلها. توضح هذه الحالات كيفية تصرف الحشود في سيناريوهات معقدة متعددة عند تطبيق عدة حالات مختلفة. يمكن أن تكون الحالة أي ظرف يتضمن سلوكيات محلية نموذجية. ويمكن تصنيف جميع الحالات إلى نوعين رئيسيين.

الموقف المكاني هو موقفٌ يتأثر فيه الأفراد الموجودون في منطقةٍ ما بالبيئة المحيطة. على سبيل المثال، يُعدّ حشدٌ ينتظر دوره أمام شباك التذاكر مثالاً على الموقف المكاني. ومن الأمثلة الأخرى موقف الحافلات أو جهاز الصراف الآلي، حيث يتفاعل الأفراد مع بيئتهم. لذا، نعتبر "موقف الحافلات" مثالاً على الموقف المكاني إذا كان سلوك الأفراد يتمحور حول الصعود إلى الحافلة أو النزول منها.

لا يوجد في الموقف غير المكاني منطقة محددة في البيئة، لأنه يقتصر على سلوك الحشد. وتُعدّ علاقة الأفراد المحليين عاملاً مهماً عند تحديد السلوك. على سبيل المثال، مجموعة من الأصدقاء يسيرون معاً. من السلوكيات المعتادة للأصدقاء أن يسيروا معاً. وهذا يعني أن "الصداقة" هي الحالة التي يتجلى فيها السلوك المعتاد للسير معاً.

يُبنى هيكل أي موقف على أربعة مكونات: وظائف السلوك، والمستشعرات، والحالات، وقواعد الأحداث. تمثل وظائف السلوك سلوكيات الشخصيات الخاصة بكل موقف. أما المستشعرات فهي قدرة الكائنات على استشعار الأحداث والاستجابة لها. والحالات هي الحركات المختلفة وانتقالات الحالة المستخدمة فقط للسلوكيات المحلية. وقاعدة الحدث هي طريقة ربط الأحداث المختلفة بسلوكياتها المحددة. عند وضع شخصية في موقف ما، تُؤخذ هذه المكونات الأربعة في الاعتبار في آن واحد. في المواقف المكانية، تُضاف المكونات عند دخول الشخصية إلى البيئة المؤثرة عليها. أما في المواقف غير المكانية، فلا تتأثر الشخصية إلا بعد أن يُسند المستخدم الموقف إليها. وتُزال المكونات الأربعة عند إبعاد الكائن عن منطقة موقفه أو عند إزالة الموقف نفسه. تُمكّننا الإضافة والإزالة الديناميكية للمواقف من الحصول على كائنات قابلة للتوسع.

سلوكيات شبيهة بالبشر والذكاء الاصطناعي الجماعي

محاكاة لحشد من الناس في ساحة كوفنت غاردن بلندن، تُظهر حشدًا من عناصر الأمن يتفاعلون مع فنان شوارع.

لمحاكاة جوانب أوسع من الأنشطة البشرية في الحشود، يلزم أكثر من مجرد تخطيط المسار والحركة. فالتفاعلات الاجتماعية المعقدة، والتحكم الذكي بالأشياء، والنماذج الهجينة، كلها تحديات في هذا المجال. يستلهم سلوك الحشود المُحاكى من تدفق الحشود في العالم الحقيقي. ويتم تحليل الأنماط السلوكية، وسرعات الحركة وكثافتها، والشذوذات عبر بيئات وأنواع مبانٍ متعددة. كما يتم تتبع الأفراد وتوثيق تحركاتهم، ما يسمح باستنباط خوارزميات وتطبيقها في محاكاة الحشود.

تُسمى الكيانات الفردية في الحشد أيضًا بالوكلاء . ولكي يتصرف الحشد بشكل واقعي، ينبغي أن يتصرف كل وكيل بشكل مستقل (أي أن يكون قادرًا على التصرف بمعزل عن الوكلاء الآخرين). تُعرف هذه الفكرة بنموذج قائم على الوكلاء. علاوة على ذلك، يُفضل عادةً أن تتصرف الوكلاء بدرجة معينة من الذكاء (أي ألا تقوم الوكلاء بأفعال قد تُلحق الضرر بنفسها). ولكي تتخذ الوكلاء قرارات ذكية وواقعية، ينبغي أن تتصرف وفقًا لبيئتها المحيطة، وأن تتفاعل مع تغيراتها، وأن تتفاعل مع الوكلاء الآخرين. وقد ريّد تيرزوبولوس وطلابه نماذج قائمة على الوكلاء للمشاة، وهو نهج يُشار إليه باسم محاكاة متعددة البشر لتمييزه عن محاكاة الحشود التقليدية. [ 22 ] [ 35 ] [ 28 ]

الذكاء الاصطناعي القائم على القواعد

هرم ماسلو للاحتياجات
هرم ماسلو للاحتياجات

في الذكاء الاصطناعي القائم على القواعد، تتبع البرامج الافتراضية نصوصًا محددة: "إذا حدث هذا، فافعل ذاك". يُعد هذا نهجًا مناسبًا عند الحاجة إلى برامج ذات أدوار مختلفة، كشخصية رئيسية وعدة شخصيات ثانوية. عادةً ما يُطبَّق هذا النوع من الذكاء الاصطناعي وفقًا لتسلسل هرمي، كما في هرم ماسلو للاحتياجات ، حيث كلما انخفض مستوى الحاجة في الهرم، زادت قوتها.

على سبيل المثال، لنفترض طالبًا يسير إلى صفه ويصادف انفجارًا فيهرب. تقوم النظرية على أن المستويات الأربعة الأولى من احتياجاته مُلبّاة في البداية، ويتصرف الطالب وفقًا لحاجته إلى تحقيق ذاته. وعندما يقع الانفجار، يصبح أمنه مُهددًا، وهي حاجة أقوى بكثير، مما يدفعه إلى التصرف وفقًا لها.

هذا النهج قابل للتوسع، ويمكن تطبيقه على حشود تضم عددًا كبيرًا من العناصر. مع ذلك، فإن الذكاء الاصطناعي القائم على القواعد له بعض العيوب. أبرزها أن سلوك العناصر قد يصبح قابلاً للتنبؤ بدرجة كبيرة، مما قد يدفع الحشود إلى التصرف بشكل غير واقعي.

الذكاء الاصطناعي للتعلم

في مجال الذكاء الاصطناعي التعليمي، تتصرف الشخصيات الافتراضية بطرق تم اختبارها لمساعدتها على تحقيق أهدافها. وتجري هذه الشخصيات تجارب على بيئتها أو على بيئة نموذجية مشابهة لبيئتها الحقيقية.

يقوم العملاء بأداء مجموعة متنوعة من الأفعال ويتعلمون من أخطائهم. يُعدّل كل عميل سلوكه استجابةً للمكافآت والعقوبات التي يتلقاها من البيئة. ومع مرور الوقت، يطوّر كل عميل سلوكيات تزيد من احتمالية حصوله على مكافآت عالية.

إذا تم استخدام هذا النهج، إلى جانب عدد كبير من السلوكيات المحتملة وبيئة معقدة، فسوف تتصرف العوامل بطريقة واقعية وغير متوقعة.

الخوارزميات

توجد مجموعة واسعة من خوارزميات التعلم الآلي التي يمكن تطبيقها على محاكاة الحشود.

التعلم المعزز (Q-Learning) هو خوارزمية تندرج ضمن فرع التعلم الآلي المعروف باسم التعلم المعزز. تتلخص فكرة هذه الخوارزمية في تخصيص قيمة Q لكل فعل، وتوجيه كل وكيل لتنفيذ الفعل ذي أعلى قيمة Q. في هذه الحالة، يُعنى التعلم بكيفية تخصيص قيم Q، والتي تعتمد كليًا على المكافأة. عندما يتفاعل الوكيل مع حالة (s) وفعل (a)، تُقدّر الخوارزمية إجمالي قيمة المكافأة التي سيحصل عليها الوكيل مقابل تنفيذ هذا الزوج من الحالة والفعل. بعد حساب هذه البيانات، تُخزّن في قاعدة بيانات الوكيل، ومن ثمّ ينطلق الوكيل في تنفيذ أفعاله بناءً عليها.

سيُغيّر العامل سلوكه باستمرار بناءً على أفضل قيمة Q متاحة له. ومع استكشافه المزيد من البيئة، سيتعلم في النهاية أزواج الإجراءات المثلى التي يجب تنفيذها في كل موقف تقريبًا.

توضح الدالة التالية الجزء الأكبر من الخوارزمية:

سؤال(s،أ)←ر+الأعلىأ′سؤال(s′،أ′){\displaystyle Q(s,a)\leftarrow r+\max _{a'}Q(s',a')}

بالنظر إلى حالةs{\displaystyle s}والعملأ{\displaystyle a}،ر{\displaystyle r}وs′{\displaystyle s'}يمثل كل من المكافأة والحالة بعد تنفيذ إجراء معين. بناءً على هذه الخوارزمية،أ′{\displaystyle a'}[ 36 ]​

عرض وتحريك الحشود

يُعدّ عرض وتحريك عدد كبير من العناصر بشكل واقعي، لا سيما في الوقت الفعلي، تحديًا كبيرًا. ولتقليل تعقيد عرض الحشود الكبيرة ثلاثية الأبعاد، استُخدمت تقنيات مثل الحذف (إزالة العناصر غير المهمة)، والعناصر البديلة (العرض القائم على الصور)، وتقليل مستويات التفاصيل. [ 37 ] توجد اختلافات في المظهر، وشكل الجسم وحجمه، والإكسسوارات، والسلوك (الاجتماعي أو الثقافي) في الحشود الحقيقية، ويؤثر نقص التنوع على واقعية المحاكاة المرئية. تستطيع الأنظمة الحالية إنشاء حشود افتراضية ذات نسيج [ 7 ] ولون [ 38 ] وحجم وشكل وحركة متنوعة. [ 6 ]

تطبيقات عملية في العالم الحقيقي

التصوير السينمائي الافتراضي

استُخدمت محاكاة الحشود على نطاق واسع في الأفلام كبديل واقعي واقتصادي لتوظيف الممثلين وتصوير مشاهد قد تبدو غير واقعية لولاها. ومن الأمثلة البارزة على ذلك سلسلة أفلام "سيد الخواتم" . تمثلت إحدى أبرز المشكلات التي واجهها فريق الإنتاج في المراحل الأولى في المعارك واسعة النطاق، إذ تخيلها مؤلف الروايات، جيه آر آر تولكين، بمشاركة ما لا يقل عن 50,000 شخص. كان هذا العدد غير واقعي لو اقتصر الأمر على توظيف ممثلين وممثلات حقيقيين. لذا، قرروا استخدام تقنية الرسوميات الحاسوبية لمحاكاة هذه المشاهد من خلال نظام محاكاة العوامل المتعددة في بيئة افتراضية، المعروف اختصارًا باسم MASSIVE. استُخدمت إضافة "ميارمي" (Miarmy ) ، وهي إضافة لبرنامج مايا تعتمد على محرك المنطق البشري، لتطوير هذه المشاهد. سمح البرنامج لصناع الفيلم بتزويد كل نموذج شخصية بذكاء اصطناعي قائم على العوامل، قادر على استخدام مكتبة تضم 350 حركة. استنادًا إلى معايير الرؤية والسمع واللمس المُستخلصة من المحاكاة، يتفاعل الأفراد بشكلٍ فريد مع كل موقف. وبالتالي، كانت كل محاكاة للمشهد غير قابلة للتنبؤ. وقد أظهر المنتج النهائي بوضوح مزايا استخدام برامج محاكاة الحشود. [ 39 ]

التخطيط الحضري

أصبح تطوير برامج محاكاة الحشود أداةً حديثةً وفعّالةً في تصميم البيئات الحضرية. فبينما تعتمد الطريقة التقليدية للتخطيط الحضري على الخرائط والرسومات التخطيطية المجردة، تُتيح المحاكاة الرقمية نقل شكل التصميم وغايته من المهندس المعماري إلى المشاة بشكلٍ أفضل. فعلى سبيل المثال، تُعدّ إشارات الشوارع وإشارات المرور إشاراتٍ بصريةً محليةً تُؤثر على حركة المشاة وسلوكهم. وبناءً على هذا المنطق، يستطيع الشخص الانتقال من النقطة أ إلى النقطة ب بكفاءة، ما يُتيح لمجموعةٍ من الناس العمل بفعاليةٍ أكبر. وبمعنى أوسع، تُؤدي أنظمة الحافلات والمطاعم على جوانب الطرق دورًا مكانيًا في مواقعها من خلال فهم أنماط حركة الإنسان. [ 40 ] تُجسّد سلسلة ألعاب الفيديو "سيم سيتي" هذا المفهوم بطريقةٍ أبسط. ففي هذه السلسلة، يُحدد اللاعب مناطق تطوير المدينة مع الحفاظ على ميزانيةٍ مناسبة. ويتحكم اللاعب بشكلٍ كامل في عملية الانتقال من أرضٍ خاليةٍ إلى مدينةٍ نابضةٍ بالحياة، ويتصرف سكان المدينة الرقميون وفقًا لتصميم المدينة وأحداثها.

عمليات الإخلاء والتعامل مع الشغب

يمكن استخدام الحشود الواقعية المحاكاة في التدريب على التعامل مع أعمال الشغب، والهندسة المعمارية، وعلوم السلامة (تخطيط الإخلاء).

جيش

نظراً لانتشار استخدام محاكاة الحشود في التخطيط العام والحفاظ على النظام في حالات الفوضى، يمكن استخلاص العديد من التطبيقات منها للمحاكاة الحكومية والعسكرية. يُعدّ نمذجة الحشود أمراً بالغ الأهمية في محاكاة الشرطة والجيش لتدريب الضباط والجنود على التعامل مع التجمعات الجماهيرية. فليس من الصعب على هؤلاء الأفراد التعامل مع المقاتلين فحسب، بل تلعب الحشود غير المقاتلة دوراً هاماً في تفاقم هذه المواقف العدائية وخروجها عن السيطرة. تُستخدم تقنيات الألعاب لمحاكاة هذه المواقف لتمكين الجنود والفنيين من ممارسة مهاراتهم. [ 41 ]

علم الاجتماع

يلعب سلوك الحشود المُحاكاة دورًا بارزًا في التحليلات. وتعتمد هذه الديناميكيات على السلوكيات الفيزيائية للأفراد داخل الحشد، وليس على الواقع المرئي للنموذج نفسه. لطالما حظيت السلوكيات الاجتماعية للأفراد ضمن هذه النماذج باهتمام كبير، وتُدرس المفاهيم السوسيولوجية التي تُشكل أساس هذه التفاعلات باستمرار. تُتيح محاكاة الحشود في مواقف مختلفة دراسة سوسيولوجية للتجمعات الواقعية في ترتيبات ومواقع متنوعة. كما تُتيح الاختلافات في السلوك البشري في المواقف ذات مستويات التوتر المتباينة تطوير استراتيجيات للتحكم في الحشود، بحيث يُمكن تطبيقها بشكل أكثر تحديدًا على المواقف بدلًا من تعميمها.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ ثالمان، دانيال (2016). "محاكاة الحشود". موسوعة رسومات الحاسوب والألعاب . ص 1-8 . doi : 10.1007/978-3-319-08234-9_69-1 . ISBN  978-3-319-08234-9.
  2. ↑ كومبتدير، جيروم؛ شيفا، إيمانويل؛ ديلورم، ستيفان؛ مورلاي، هنري؛ فولبويه، جيروم (مارس 2007). نماذج سلوكية متعددة المقاييس لمحاكاة التدريب على الأزمات الحضرية (ملف PDF) . المؤتمر السادس عشر حول تمثيل السلوك في النمذجة والمحاكاة 2007. ص 317. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 21 ديسمبر 2016. 
  3. ↑ دريتاكيس، جورج؛ روسو، ماريا؛ ريتشي، أليكس؛ تسينغوس، نيكولاس (2007). "تصميم وتقييم بيئة افتراضية واقعية للهندسة المعمارية والتخطيط العمراني" (ملف PDF) . الحضور: المشغلون عن بعد والبيئات الافتراضية . 16 (3): 318-332 . doi : 10.1162/pres.16.3.318 .
  4. ↑ غوين، س.؛ غاليا، إي آر؛ أوين، م.؛ لورانس، بي جيه؛ فيليبيديس، ل. (1999). "مراجعة للمنهجيات المستخدمة في المحاكاة الحاسوبية للإخلاء من البيئة المبنية". البناء والبيئة . 34 (6): 741-749 . Bibcode : 1999BuEnv..34..741G . doi : 10.1016/S0360-1323(98)00057-2 .
  5. ↑ تيكيا، فرانكو؛ لوسكوس، سيلين؛ كريسانثو، يورغوس (2002). "تصوير الحشود في الوقت الحقيقي". منتدى رسومات الحاسوب . 21 (4): 753-65 . doi : 10.1111/1467-8659.00633 .
  6. 1 2 ثالمان، دانيال؛ غريلون، هيلينا؛ مايم، جوناثان؛ يرسين، باربرا (2009). "تحديات محاكاة الحشود". المؤتمر الدولي لعام 2009 حول العوالم السيبرانية (ملف PDF) . الصفحات 1-12 . doi : 10.1109/CW.2009.23 . ISBN  978-1-4244-4864-7.
  7. 1 2 مايم، ج.؛ يرسين، ب.؛ ثالمان، د. (2009). "حالات الأحرف الفريدة للحشود" . مجلة IEEE لرسومات الحاسوب وتطبيقاتها . 29 (6): 82-90 . Bibcode : 2009ICGA...29f..82M . doi : 10.1109/MCG.2009.129 . PMID 24806782 . 
  8. ↑ تشاو، تشيان وين؛ دينغ، تشي قانغ؛ جين، شياو قانغ (2015). "تفاعل المركبات والمشاة لمحاكاة حركة المرور المختلطة". الرسوم المتحركة الحاسوبية والعوالم الافتراضية . 26 ( 3-4 ): 405-412 . doi : 10.1002/cav.1654 .
  9. ↑ سيوال، جيسون؛ ويلكي، ديفيد؛ لين، مينغ سي. (2011). "محاكاة هجينة تفاعلية لحركة المرور واسعة النطاق". معاملات ACM في الرسومات . 30 (6): 1. doi : 10.1145/2070781.2024169 .
  10. ↑ كالمان، مارسيلو؛ ثالمان، دانيال (1999). "نمذجة الكائنات لمهام التفاعل". الرسوم المتحركة والمحاكاة الحاسوبية 98. يوروغرافيكس. ص 73-86 . doi : 10.1007/978-3-7091-6375-7_6 . ISBN  978-3-211-83257-8.
  11. ↑ بيليكانو، ن.؛ ألبك، ج.م.؛ بادلر، ن.إ. (2007). التحكم في العناصر الفردية في محاكاة الحشود عالية الكثافة . ندوة يوروغرافيكس/سيغراف حول الرسوم المتحركة الحاسوبية. doi : 10.2312/SCA/SCA07/099-108 . ISBN 978-3-905673-44-9.
  12. ↑ رينولدز، كريج دبليو. (1987). "القطعان والأسراب والمدارس: نموذج سلوكي موزع". وقائع المؤتمر السنوي الرابع عشر حول رسومات الحاسوب والتقنيات التفاعلية . ص 25-34 . doi : 10.1145/37401.37406 . ISBN  0-89791-227-6.
  13. ↑ تيرزوبولوس، ديمتري؛ تو، شياويوان؛ غرزيسزوك، راديك (يوليو 1994). "الأسماك الاصطناعية: الحركة الذاتية، والإدراك، والسلوك، والتعلم في عالم مادي مُحاكى". الحياة الاصطناعية . 1 (4): 327-351 . doi : 10.1162/artl.1994.1.4.327 .
  14. ^ تالمان ، دانيال. موسى ، ثريا روب (2012/10/04). محاكاة الحشود . سبرينغر العلوم والإعلام التجاري. رقم ISBN 978-1-4471-4449-6.
  15. ↑ موس، إس آر؛ ثالمان، د. (1997). "نموذج لسلوك الحشود البشرية : تحليل العلاقات المتبادلة بين المجموعات واكتشاف التصادم". الرسوم المتحركة والمحاكاة الحاسوبية 97. يوروغرافيكس. ص 39-51 . doi : 10.1007/978-3-7091-6874-5_3 . ISBN   978-3-211-83048-2.
  16. ↑ "توجيه السلوكيات للشخصيات المستقلة" . www.red3d.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17-12-2016 .
  17. ↑ موس، إس آر؛ ثالمان، د. (2001). "نموذج هرمي لمحاكاة الحشود البشرية الافتراضية في الوقت الحقيقي" . معاملات IEEE في التصور ورسومات الحاسوب (مخطوطة مقدمة). 7 (2): 152-164 . Bibcode : 2001ITVCG...7..152M . doi : 10.1109/2945.928167 .
  18. ↑ مات أندرسون؛ إريك ماكدانيال؛ ستيفن تشيني (26-27 يوليو 2003). "التحريك المقيد للأسراب". وقائع ندوة ACM SIGGRAPH/Eurographics لعام 2003 حول الرسوم المتحركة الحاسوبية. الصفحات 286-297 . ISBN  1-58113-659-5.
  19. ↑ أوليتشني، برانيسلاف؛ تشيتشومسكي، بابلو دي هيراس؛ ثالمان، دانيال (2004). "كراودبراش". وقائع ندوة ACM SIGGRAPH/Eurographics لعام 2004 حول الرسوم المتحركة الحاسوبية – SCA '04 . الصفحات 243-252 . doi : 10.1145/1028523.1028555 . ISBN  978-3-905673-14-2.
  20. ↑ تشو، سويبينغ؛ تشين، دان؛ كاي، وينتونغ؛ لو، لينبو؛ لو، مالكولم يوك هان؛ تيان، فينغ؛ تاي، فيكتور سو-هان؛ أونغ، دارين وي سزي؛ هاميلتون، بنجامين د. (2010). "تقنيات نمذجة ومحاكاة الحشود" (ملف PDF) . معاملات ACM في النمذجة والمحاكاة الحاسوبية . 20 (4): 1-35 . doi : 10.1145/1842722.1842725 . hdl : 10149/118022 .
  21. ↑ ديغوند، بيير؛ نافوريه، لوران؛ بون، ريتشارد؛ سانشيز، ديفيد (فبراير 2010). "الازدحام في نموذج ماكروسكوبي للجسيمات ذاتية الحركة التي تحاكي السلوك الاجتماعي". مجلة الفيزياء الإحصائية . 138 ( 1-3 ): 85-125 . arXiv : 0908.1817 . Bibcode : 2010JSP...138...85D . doi : 10.1007/s10955-009-9879-x .
  22. 1 2 شاو وي؛ ترزوبولوس ، ديمتري (سبتمبر 2007). “المشاة المستقلين”. النماذج الرسومية . 69 ( 5– 6): 246– 274. دوى : 10.1016/j.gmod.2007.09.001 .
  23. ↑ كوهين، إيال (1997). "من محاكاة الحشود إلى نشر الوسائد الهوائية: أنظمة الجسيمات، نموذج جديد للمحاكاة". مجلة التصوير الإلكتروني . 6 (1): 94. Bibcode : 1997JEI.....6...94B . doi : 10.1117/12.261175 .
  24. ↑ باتيل، ساشين؛ فان دن بيرغ، يور ؛ كورتيس، شون؛ لين، مينغ سي؛ مانوشا، دينيش (2011). "توجيه محاكاة الحشود باستخدام حقول الملاحة". معاملات IEEE في التصور ورسومات الحاسوب . 17 (2): 244-254 . Bibcode : 2011ITVCG..17..244P . doi : 10.1109/TVCG.2010.33 . PMID 21149879 . 
  25. ↑ جاي، ستيفن جيه؛ كيم، سوجيونغ؛ لين، مينغ سي؛ مانوشا، دينيش (2011). "محاكاة سلوكيات الحشود غير المتجانسة باستخدام نظرية سمات الشخصية". وقائع ندوة ACM SIGGRAPH/Eurographics لعام 2011 حول الرسوم المتحركة الحاسوبية – SCA '11 . الصفحات 43-52 . doi : 10.1145/2019406.2019413 . ISBN  978-1-4503-0923-3.
  26. ↑ دوروبينار، فوندا؛ بيليكانو، نوريا؛ ألبك، جان؛ غودوكباي، أوغور؛ بادلر، نورمان آي. (2011). "كيف يؤثر نموذج شخصية المحيط على إدراك الحشود". مجلة IEEE لرسومات الحاسوب وتطبيقاتها . 31 (3): 22-31 . Bibcode : 2011ICGA...31c..22D . doi : 10.1109/MCG.2009.105 . hdl : 11693/11800 . PMID 24808089 . 
  27. ↑ كيم، سوجيونغ؛ غاي، ستيفن جيه؛ مانوشا، دينيش؛ لين، مينغ سي. (2012). "محاكاة تفاعلية لسلوكيات الحشود الديناميكية باستخدام نظرية متلازمة التكيف العامة". وقائع ندوة ACM SIGGRAPH حول الرسومات ثلاثية الأبعاد التفاعلية والألعاب – I3D '12 . الصفحات 55-62 . doi : 10.1145/2159616.2159626 . ISBN  978-1-4503-1194-6.
  28. 1 2 هوانغ، وينجيا؛ تيرزوبولوس، ديمتري (مارس 2020). "آداب الأبواب والمداخل للشخصيات الافتراضية". معاملات IEEE في مجال التصور ورسومات الحاسوب . 26 (3): 1502-1517 . Bibcode : 2020ITVCG..26.1502H . doi : 10.1109/TVCG.2018.2874050 . PMID 30295624 . 
  29. ↑ شيواكوتي، نيراجان؛ سارفي، ماجد؛ روز، جيف؛ بيرد، مارتن (2011). "نهج قائم على ديناميكيات الحيوانات لنمذجة خروج حشود المشاة في ظروف الذعر". بروسيديا - العلوم الاجتماعية والسلوكية . 17 : 438-461 . doi : 10.1016/j.sbspro.2011.04.526 .
  30. ↑ وانغ، شوجي؛ ليف، وي؛ سونغ، ويغوه (30 يونيو 2015). "سلوك النمل عند الهروب من غرفة ذات مخرج واحد" . PLOS ONE . 10 (6) e0131784. Bibcode : 2015PLoSO..1031784W . doi : 10.1371/journal.pone.0131784 . PMC 4488427. PMID 26125191 .  
  31. ↑ هاكوهين، شلومي؛ شفالب، نير؛ شوفال، شراغا (يناير 2018). "نموذج ديناميكي لعبور المشاة في الازدحام المروري قائم على وظيفة الملاحة الاحتمالية". بحوث النقل، الجزء ج: التقنيات الناشئة . 86 : 78-96 . Bibcode : 2018TRPC...86...78H . doi : 10.1016/j.trc.2017.10.024 .
  32. براون ، أ .؛ موس، س. ر.؛ دي أوليفيرا، ل. ب. ل.؛ بودمان، ب. إ. ج. (2003). "نمذجة السلوكيات الفردية في محاكاة الحشود". وقائع ورشة العمل الدولية الحادية عشرة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات حول فهم البرامج . ص 143-148 . doi : 10.1109/CASA.2003.1199317 . ISBN  978-0-7695-1934-0.
  33. ↑ بيليكانو، نوريا؛ بادلر، نورمان (2006). "نمذجة سلوك الحشود والقادة المدربين أثناء إخلاء المباني" . مجلة IEEE لرسومات الحاسوب وتطبيقاتها . 26 (6): 80-86 . Bibcode : 2006ICGA...26f..80P . doi : 10.1109/MCG.2006.133 . hdl : 2117/10047 . PMID 17120916 . 
  34. ↑ فيغيراس، جي.؛ لوزانو، إم.؛ بيريز، سي.؛ أوردونيا، جيه إم (2008). "بنية قابلة للتوسع لمحاكاة الحشود: تنفيذ خادم إجراءات متوازي". المؤتمر الدولي السابع والثلاثون للمعالجة المتوازية لعام 2008. الصفحات 430-437 . doi : 10.1109/ICPP.2008.20 . 
  35. ↑ يو، كينشين؛ تيرزوبولوس، ديمتري (2007). إطار عمل شبكة القرار للتحريك السلوكي للشخصيات الافتراضية . ندوة يوروغرافيكس/سيغراف حول الرسوم المتحركة الحاسوبية. doi : 10.2312/SCA/SCA07/119-128 . ISBN 978-3-905673-44-9.
  36. ↑ توري، ليزا (10 أكتوبر 2010). "محاكاة الحشود عبر التعلم المعزز متعدد العوامل". وقائع مؤتمر AAAI حول الذكاء الاصطناعي والترفيه الرقمي التفاعلي . 6 (1): 89-94 . doi : 10.1609/aiide.v6i1.12390 .
  37. ↑ أوبل، أ.؛ بوليك، ر.؛ ثالمان، د. (2000). "عرض فوري للشخصيات الافتراضية: مستويات التفاصيل والمنتحلين" . معاملات IEEE في الدوائر والأنظمة لتكنولوجيا الفيديو . 10 (2): 207-217 . Bibcode : 2000ITCSV..10..207A . doi : 10.1109/76.825720 .
  38. ↑ جوسلين، ديفيد ر.؛ ساندر، بيدرو ف.؛ ميتشل، جيسون ل. (2004). "جذب الجمهور". في: إنجل، وولفغانغ (محرر). ShaderX3: تقنيات عرض متقدمة في DirectX وOpenGL . كامبريدج، ماساتشوستس: تشارلز ريفر ميديا. الصفحات 505-517 . ISBN  978-1-58450-357-6.
  39. ↑ http://people.ucalgary.ca/~far/Lectures/SENG697/PDF/tutorials/2002/Multiple_Agent_Simulation_System_in_a_Virtual_Environment.pdf ديفيس جاي. نظام محاكاة متعدد العوامل في بيئة افتراضية.
  40. ↑ أشواندن، جيديون؛ هالاتش، يان؛ شميت، جيرهارد (سبتمبر 2008). محاكاة الحشود للتخطيط الحضري (ملف PDF) . المؤتمر السادس والعشرون للتعليم والبحث في التصميم بمساعدة الحاسوب في أوروبا (eCAADe 2008). الصفحات 493-500 . 
  41. ↑ ماكنزي، إف دي؛ بيتي، إم دي؛ كروزوسكي، بي إيه؛ جاسكينز، آر سي؛ نغوين، كيو-إيه إتش؛ سيفينك، جيه؛ ويزل، إي دبليو (2007). "دمج نمذجة سلوك الحشود في المحاكاة العسكرية باستخدام تكنولوجيا الألعاب". المحاكاة والألعاب . 39 : 10-38 . doi : 10.1177/1046878107308092 .
  • SteerSuite ، إطار عمل مفتوح المصدر لتطوير وتقييم خوارزميات محاكاة الحشود
  • سونغ، مانكيو؛ غليشر، مايكل؛ تشيني، ستيفن (2004). "سلوكيات قابلة للتطوير لمحاكاة الحشود". منتدى رسومات الحاسوب . 23 ( 3 ): 519-28 . doi : 10.1111/j.1467-8659.2004.00783.x