Behaviourism in Studying Swarms: Logical Models of Sensing and Motoring

این کتاب نتایج نظری اساسی را برای طراحی زبان های برنامه نویسی شی گرا برای کنترل ازدحام ارائه می دهد. منطق رفتارهای دسته جمعی را مطالعه می کند. بر اساس رفتارگرایی، همه رفتارها را می توان توسط محرک های موجود در محیط کنترل و یا حتی مدیریت کرد: جاذبه ها (تقویت انگیزشی) و دفع کننده ها (تنبیه انگیزشی). در عین حال، دو مرحله اصلی در واکنش به محرک ها وجود دارد: حس کردن (درک سیگنال ها) و حرکتی (واکنش های مستقیم مناسب به سیگنال ها). این کتاب محدودیت‌های دقیق رفتارگرایی را از دیدگاه منطق نمادین و ریاضیات جبری بررسی می‌کند: تا کجا می‌توان رفتارهای حیوانات را با توپولوژی محرک‌ها کنترل کرد؟ از یک طرف می‌توان سعی کرد دروازه‌های منطقی برگشت‌پذیر را طراحی کرد که تعداد ورودی‌ها با تعداد خروجی‌ها برابر باشد. در این حالت، محرک های رفتاری ورودی در محاسبات ازدحامی هستند و واکنش های مناسب در مرحله حرکتی خروجی آن هستند. از سوی دیگر، مشکل این است که حتی در مرحله سنجش، هر موجود تک سلولی را می توان به عنوان یک دروازه منطقی در نظر گرفت که در آن تعداد خروجی ها (وسیله درک سیگنال ها) بسیار بیشتر از تعداد ورودی ها (سیگنال ها) است.

This book presents fundamental theoretical results for designing object-oriented programming languages for controlling swarms. It studies the logics of swarm behaviours. According to behaviourism, all behaviours can be controlled or even managed by stimuli in the environment: attractants (motivational reinforcement) and repellents (motivational punishment). At the same time, there are two main stages in reactions to stimuli: sensing (perceiving signals) and motoring (appropriate direct reactions to signals). This book examines the strict limits of behaviourism from the point of view of symbolic logic and algebraic mathematics: how far can animal behaviours be controlled by the topology of stimuli? On the one hand, we can try to design reversible logic gates in which the number of inputs is the same as the number of outputs. In this case, the behaviouristic stimuli are inputs in swarm computing and appropriate reactions at the motoring stage are its outputs. On the other hand, the problem is that even at the sensing stage each unicellular organism can be regarded as a logic gate in which the number of outputs (means of perceiving signals) greatly exceeds the number of inputs (signals).