Prírodou inšpirované algoritmy

študijné materiály pre projekt mobilnej triedy umelej inteligencie

Späť ku kurzom triedy
Obsah
Úvod
Diskrétna logistická rovnica.
Dynamika.
Bifurkačný diagram
Java Applet
Citlivosť na počiatočné podmienky.
Literatúra a linky
O tejto kapitole



Ostatné kapitoly
Dimenzia pobrežia
Chaos - úvod
Model kyvadla
Pickoverove biomorfy
Fraktály v prírode
Teória katastrôf
Fractint
Lotka-Volterra model
IFS - systém iterovaných funkcií
Logistická rovnica
Mandelbrotova množina
Newtonova metóda generuje fraktály


Tutoriály
 Celulárne automaty
 Morfogenéza
 Simulátory
 Evolučné algoritmy
 Chaos
 Roboty
 Rôzne


Java Applet

Realizácia iterácie logistickej funkcie pomocou appletu:

Applet realizuje grafické znázornenie iterácií logistickej funkcie k.x.(1-x) v čase.

Zobrazuje:

  • samotný iteračný proces (COBWEB DIAGRAM),
  • vývoj hodnôt v čase (DIAGRAM ITERÁCIÍ V ČASE),
  • vykreslenie niekoľkých "ustálených" posledných iteračných hodnôt pre hodnoty parametra k z intervalu (1,4) (BIFURKAČNÝ DIAGRAM),
  • vykreslenie niekoľkých "ustálených" posledných iteračných hodnôt pre hodnoty parametra k zo s myšou zvoleného intervalu (DETAILNÝ BIFURKAČNÝ DIAGRAM = UŽÍVAŤEĽOM DEFINOVANÝ VÝSEK)

Vstupné parametre:

  • x0 - počiatočná hodnota x (možné zadať aj myšou v cobweb diagrame)
  • k - parameter (možné zadať aj myšou v bifurkačnom a detailnom bifurkačnom diagrame)
  • celkový počet iterácií
  • počet posledných iterácií z celkového počtu, ktoré sú vykreslené, resp. tvoria bifurkačný diagram (možné zadať aj myšou v diagrame iterácií v čase)
  • myšou definovaný výrez bifurkačného diagramu (možné zadať iba myšou v bifurkačnom a detailnom bifurkačnom diagrame)
  • počet m charakteristických kriviek, ktoré sa vykreslia v detailnom bifurkačnom diagrame
  • možnosť zvýrazňovať jednotlivé diskrétne hodnoty v diagrame iterácií v čase (pri vysokom počte iterácií sa odporúča vypnúť, aby sme sa vyhli neprehľadnosti)

Všetky hodnoty, s ktorými applet pracuje sa dajú zadávať jednak intuitívnym interaktívnym spôsobom, ako aj presne a to prostredníctvom ich číselnej špecifikácie a odkliknutím ENTER.

Applet sa ovláda v prevažnej miere myšou. Hodnoty sa nastavujú posúvaním príslušných posuvných ovládačov. V rámci bifurkačného diagramu a detailného bifurkačného diagramu sa na zobrazenie detailov používa myšou definovaný výsek. V prípade kliknutia ľavým tlačítkom myši sa realizuje implicitné 150% zväčšenie. V prípade kliknutia pravým tlačítkom myši sa realizuje implicitné 150% zmenšenie.

Pre detailný bifurkačný diagram možno zadávať vstupné parametre oddelene, čím dosiahneme vyvážené zobrazenie grafov v hornej časti obrazovky a v detailnom bifurkačnom diagrame. Uvedená možnosť sa aktivuje označením voľby Zmeň detail. Pri odznačení tejto voľby budú všetky parametre appletu (uvedené v hornej lište) platné pre všetky časti appletu, teda aj pre detailný bifurkačný diagram.

V detailnom bifurkačnom diagrame možno zelenou čiarou vykresliť nami definovaný počet m charakteristických kriviek, ktoré vlastne predstavujú prvých m iterácií pre vstupný parameter x0 = 0,5.

Pre celý applet je preddefinovaných niekoľko zaujímavých prednastavení parametrov a výrezov, čo má didaktický účel. Táto funkcia je realizovaná prostredníctvom rozbaľovacej ponuky. Pri akejkoľvek užívateľskej zmene nejakého parametra sa rozbaľovacia ponuka nastaví na položku Užívateľský pohľad.

(odporúčané rozlíšenie minimálne 1024x768) a aj zdrojový súbor:

APPLET.ZIP - Zbalené (ZIP) skompilované JAVA triedy, HTML stránka zobrazujúca applet ako aj zdrojový JAVA súbor (potrebné pre distribúciu na webe)

Hore
Kontakt: Marek Bundzel