Рациональный выбор популяцией участка при неполной информации о его изменяющихся ресурсах

Александр Николаевич Кириллов, Инна Владимировна Данилова, Alexander Kirillov, Inna Danilova

Аннотация


В работе рассматривается задача рационального выбора популяцией участка, содержащего энергетические (пищевые) ресурсы. Данная задача относится к теории оптимального фуражирования, в которой изучаются вопросы, касающиеся поведения популяции в случае, когда  она покидает участок или выбирает наиболее подходящий. Для определения оптимального для популяции выбора участка используется подход, основанный на идее распределения Больцмана: в статистической физике распределение Больцмана описывает вероятность перехода системы в определенное энергетическое состояние. В настоящей работе распределение Больцмана строится с учетом функций полезности, которые в свою очередь, строятся с учетом меры информированности популяции о качестве участков, объема энергетических ресурсов на каждом участке и затрат на получение информации (ее общей стоимости) об их качестве. Также при построении  распределения Больцмана учитывается неотрицательный параметр, характеризующий рациональность выбора популяцией участка. При этом, данный параметр  влияет на стоимость информации. В работе введено понятие  оптимальной рациональности, которая определяется с учетом стоимости информации и энергетической ценности всех участков.  Цель данной работы - развитие предложенного подхода для задачи оптимального выбора популяцией участка. Участки условно делятся на два типа: "плохие" и "хорошие", в зависимости от объема содержащихся в них пищевых ресурсов. При этом, объем ресурсов на участках меняется с течением времени. Результаты работы носят общий характер и могут быть использованы  при построении различных процессов связанных с принятием  решений.

Ключевые слова


оптимальная рациональность; стоимость информации; математическое ожидание; распределение Больцмана; объем ресурсов

Полный текст:

PDF

Литература


Barack D. L., Chang S. W. C., Platt M. L. Posterior cingulate neurons dynamically signal decisions to disengage during foraging // Neuron.

№ 2. P. 339-347. doi: 10.1016/J.Neuron.2017.09.048

Braun D. A., Ortega P. A. Information-theoretic bounded rationality and ε-optimality // Entropy.

№ 16. P. 4662-676. doi: 10.3390/e16084662

Cressman L., Krivan V. The ideal free distribution as an evolutionarily stable state in density-dependent population games // Oikos.

№ 8. P. 1231-1242. doi: 10.1111/j.1600-0706.2010.17845.x

Kirillov A. N., Danilova I. V. The Boltzmann distribution in the problem of rational choice by population of a patch under an imperfect information

about its resource // Моделирование и анализ информационных систем. 2023. № 3. P. 234-245. doi: 10.18255/1818-1015-2023-3-234-245

Ortega P. A., Braun D. A., Dyer J., Kim K. E., Tishby N. Information-theoretic bounded rationality. Preprint, 2015. https://arxiv.org/abs/1512.06789

Shuichi M., Arlinghaus R., Dieckmann U. Foraging on spatially distributed resources with suboptimal movement, imperfect information, and travelling costs: Departures from the ideal free distribution// Oikos. 2010. № 9. P. 1469-1483. doi: 10.1111/j.1600-0706.2010.18196.x

Кириллов А. Н., Данилова И. В. Динамика распределения популяции по ареалам // Моделирование и анализ информационных систем. 2018. № 3. С. 268-275. doi: 10.18255/1818-1015-2018-3-268-275




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/mat1908

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019