并行级差扫描

你应该听过“涌现”这个词吧？一个系统里，大量个体聚集，不知怎么的，居然“涌现”出了“智能”。

你看蚁群，没有哪个蚂蚁是领导吧(蚁后负责繁衍后代，不负责指挥蚁群)，大量的蚂蚁个体怎么就自发组织起来了？

蚂蚁个体们还自觉分了类——找食物的、保护蚁穴的、巡逻的和处理垃圾的。遇到食物时，搬运食物的蚂蚁比例会上升，也就是原本干其他工作的，一旦发现食物，需要人手，其他工种蚂蚁一部分会转化成搬运食物的蚂蚁。而如果蚁穴遇袭，保护蚁穴的工种比例就迅速上升，以应对突发状况。

请问，这些“智能”是怎么从大量蚂蚁个体中“涌现”出来的？一只蚂蚁个体它只能和接收周围几只蚂蚁的信息(通过头上触角的触碰)，为什么它能“知道”整个蚁群需要它做什么工？

大量个体的聚集是如何“涌现”出“智能”的？研究复杂系统的科学家们还没有给出让人满意而信服的解释，不过有了一些发现。比如“并行级差扫描”策略，下面我来介绍一下这个策略。

一开始，蚂蚁们是随机游走的，四面八方比例差不多。突然，某条路径上一只蚂蚁发现了食物，于是它马上返回蚁穴，沿途分泌留下“信息素”，其他蚂蚁发现信息素会沿着信息素探索。当确定真的存在食源的时候，纷纷分泌信息素，加强原信息素。于是，越来越多蚂蚁从蚁穴或其他方面走“信息素之路”，地上形成一道蚁迹。

你看，一开始是随机探索的，这叫“并行扫描”，四面八方扫描。一旦发现食物，使用“信息素”这种手段来集中力量，蚁群中就会有更多比例的蚂蚁加入到搜寻搬运食物中来。请注意，其他方向的蚂蚁只是比例减少，而不是放弃其他方向。哪怕再探索不到食物，蚁群也会至少“安排”一个蚂蚁探索该方向。蚁群不会放过任何方向(很多时候，万一呢？)

先随机探索，后相对集中探索，又不放过任何方向，这叫“并行级差扫描”。

那从蚁群中某一只蚂蚁的视角来看，事情会是怎样的呢？你，一只蚂蚁，正在巡逻。突然发现周边搜寻食物的伙伴变多了，于是你更大概率也去搜集食物。或者发现保护蚁穴的伙伴变多了，你更大概率也去保护蚁穴。这就是复杂系统中单个个体的适应性响应。

总结，其实我关注的是“并行级差扫描”这个策略本身。先随机探索，有一定发现后相对集中探索，同时又不放过任何方向的可能，这不就是“不确定时代”最好的策略吗？