【摘 要】
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动物的觅食行为往往呈现随机搜索的特征，例如随机游走、布朗运动、Lévy Walks等。然而，许多群居动物的觅食行为不仅具有随机搜索特征，而且具有群体的一致性和凝聚性特征。以往
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动物的觅食行为往往呈现随机搜索的特征，例如随机游走、布朗运动、Lévy Walks等。然而，许多群居动物的觅食行为不仅具有随机搜索特征，而且具有群体的一致性和凝聚性特征。以往对动物觅食行为的研究只关注随机搜索特征，忽视了群体的一致性和凝聚性特征。因此，为了更好地理解群居动物觅食行为，我们尝试对具有群体一致性与凝聚性约束特征的动物随机搜索行为进行仿真建模与分析，并将该模型运用于移动目标的搜捕问题。 本文对动物群体在觅食过程中所呈现的复杂搜索行为进行建模，提出了具有群体约束的环境驱动社会力模型。根据动物群体的行为是由环境和个体间相互作用共同引起的这一观点，我们将这两种影响因素量化为社会力，并通过受力分析的方法确定两种因素对个体行为决策的影响程度。仿真结果显示环境驱动社会力模型能够呈现了个体的Lévy Walks特征，同时保持着群体的凝聚性和一致性。此外，我们还分析了个体属性与社会力中的相关参数（例如社会力量级）对搜索行为和搜索结果的影响。实验结果表明个体属性中感知域的划分是影响群体约束下随机搜索机制的搜索效率以及群体特性的关键因素。 此外，本文将上述提出的具有群体约束特性的社会力模型与随机搜索策略相结合，提出了群体约束下基于Lévy策略的间歇性搜索机制，应用于移动速率大于搜索者的目标的搜捕。该机制中，个体间相互作用力约束执行间歇性搜索策略的搜索者的行为，使得整个搜索过程中群体保持一个整体。实验结果表明该机制比无群体约束的随机搜索机制更能胜任大空间、小群体情况下的搜捕任务，且在对敏锐度较高的目标进行搜捕时表现较好，同时对目标的不同移动速率适应能力强。
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