虚拟战争空间中大规模群体行为模型设计

　　1　引言

　　逼真性是虚拟现实技术追求的永恒目标。逼真性在虚拟世界中不仅仅指三维可视化方面,还包括行为逻辑。前者,随着计算机硬件的发展以及图形图象处理技术的进步使得三维空间、物体外观等已经十分逼真,即基本上做到了“形似”。后者,对其中的机械运动的物体的动画表现也已经比较逼真,但虚拟空间中人的行为并非简单的机械运动,表现出受内在心理因素以及外在社会因素的影响,如果不为其专门进行建模,则很难做到“神似”。

　　马克思认为:“人的本质并不是单个人所固有的抽象物,在其现实性上,它是一切社会关系的总和。”社会不是由“原子化”的个人构成的,每个人的行为方式不可能仅由个人的意愿来决定,而是不可避免受到他人行为方式的影响。基于此认识,结合虚拟战争空间构建的实际需要,试图从群体行为,特别是大规模群体行为的角度来为虚拟空间中的人的行为进行建模研究。期望为虚拟战争空间带来更加逼真的人的行为描述与表现。

　　2　GW S中大规模群体行为建模

　　2.1　群体行为的概念界定

　　为了研究战争复杂性问题,在2003年提出了“战争虚拟空间(GlobalWar Space, GWS)”的概念模型。GWS是描述全球背景下的战争系统演化和表现的虚拟空间,是对各个战争域(物理域、信息域、认知域)的综合集成,刻画了政治、经济、军事、社会、信息、基础设施等诸多与战争相关的领域[1] [2]。GWS包括社会仿真和作战仿真两个部分,大规模群体行为建模是其中的关键技术之一,本文重点讨论社会仿真中大规模群体行为建模问题。

　　社会由各种群体组成,在社会学中群体指的是“由两个或两个以上的具有共同认同和团结感的人组成的集合”,在GWS中认为,群体包含两层含义:普通的大众群体和群聚一起的群体。大众群体行为,即严格意义上的群体的行为,指的是社会上绝大多数人具有的那些行为,如买卖、生产、流通和股市等经济行为,社会舆论、聚会游行、谣言传播、选举等。群聚行为,即集合行为,指的是发生在特定场所的特定人群的行为,如小规模挤兑、抢购等经济行为,聚会、游行、示威等政治行为。大众群体行为一般不具可视性,而特定场所发生的群聚行为则具有较强的可视性,易于观察和发现[2]。

　　2.2　群体行为的复杂性特点

　　战争复杂系统社会子系统中的群体行为具有复杂系统的典型特点。一是非线性。复杂系统理论把非线性理解为系统行为的必然的、内在的要素,而且特别强调个体行为的非线性。认为这是复杂性产生的内在根源。社会子系统中的大规模群体行为正是由大量非线性的个体行为构成,因此也属于非线性的复杂系统范畴。二是非还原性。群体行为并不能由个体行为简单的相加而成。群体中的个体可以相互不认识、无联系,但其行为却是相互影响的。三是分散控制。社会子系统中,除组织行为以外的群体行为并不存在一个“中心”。四是适应性自组织。群体中的个体是在不断适应变化的环境中,受群体中其他个体的行为的影响改变自身的行为。在这种适应过程中,由“混沌”的局部逐渐形成宏观有序的非平衡结构。五是涌现性。群体中个体的相互作用,最终导致与个别个体行为显著不同的宏观性质,这些性质是由微观个体无法得到的,产生的群体行为也不可能通过对局部信息的完全了解来推知。六是共同演化。在个体的演化过程中,个体对环境感知的大部分知识构成了和其他个体相互交流的内容。在长期的相互作用下,所有个体共同进行演化。群体行为完全遵循共同演化的机理。七是层次性。群体行为的层次性并不是指群体由不同层次的个体构成,而是强调由低层次到高层次会发生宏观性态的改变,而高层与低层的结合点也正是群体宏观性发生改变的转折点。