Prírodou inšpirované algoritmy

Inicializácia

Najprv špecifikujeme počet buniek, ktoré budú následne náhodne umiestnené na 2D štvorcovej doméne. Ich počet býva obvykle medzi 500 až 1000. Každej bunke je priradený daný typ. Tie boli spomenuté v podkapitole Všeobecný popis. Typ bunky môže byť špecifikovaný náhodne systémom alebo použivateľom a definuje správanie tejto bunky v systéme. Informácia daného typu bunky obsahuje: farbu, intenzitu delenia, pravdepodobnosť bunky, že zmení svoj typ. Konkrétna implementácia funkcie pravdepodobnosti je kontextovo nezávislá, čiže neovplyvňujú ju stavy a vlastnosti okolitých buniek. Prehľad týchto atribútov je v nasledujúcej tabuľke.

Bunky následne podstúpia relaxačný proces, aby docielili pravidelnú stabilnú priestorovú konfiguráciu. Na to aby sa to stalo, sa každá bunka pohne čo najďalej od svojich susedov. Iba bunky v danom odpudivom polomere sú považované za susedov. Ten sa určí úmerne na základe ideálnej oblasti každej bunky. Pre danú oblasť A a m buniek sa odpudivý polomer r rovná

kde wr je nami definovaná hodnota presnosti. Adhézny parameter α určuje silu ako sa bunky v relaxačnej schéme odpudzujú. Táto sila je úmerná (1-α), ak α = 1 sila je nulová. Pomocou nej môžeme docieliť napr. že dva typy buniek zostanú slabo alebo silno spojené.

Pre danú bunku C na pozícii (x_c, y_c) určíme novú pozíciu (x_c', y_c')

1. Pre každú susednú bunku P_i na pozícii (x_i, y_i)
1. Vypočítame dx_i, dy_i a d_i



2. Vypočítame f_i



3. Vypočítame Dx_i a Dy_i



2. Vypočítame novú pozíciu pre bunku C

kde

• r je polomer odpudivej sily
• fi je skalárna hodnota, ktorá vyjadruje odpudivú silu. Pre fi potrebujeme takú funkciu, že fi=1, ak vzdialenosť medzi bunkami di=0 a fi>0, pričom di>r
• wx a wy sú nami definované váhové činitele, ktoré vyjadrujú odpudivé posuny v x a y smeroch. (viac v podkapitole Anizotropia)
• n je počet susedov, ktorý spadajú do oblasti vytýčenej polomerom odpudivosti
• Dxi a Dyi sú jednotlivé sily posunu vzhľadom k susedným bunkám Pi
• αpic sú nami zadané adhézne hodnoty, špecifikované pre príslušný typ bunky

Jednotlivé sily posunutia Dxi a Dyi sa vypočítajú v závislosti na odpudivej skalárnej hodnote fi (závislá na vzdialenosti medzi bunkami) a na adhéznom činiteli αpic medzi bunkami Pi a C. Adhézny činiteľ vyjadruje skutočnosť, že bunky sa pohybujú nerovnako rýchlo v závislosti na kohézii medzi bunkami rozličných typov.

Náhodné počiatočné rozdelenie buniek	Po fáze relaxácie
F bunky zvolené manuálne	F bunky zvolené náhodne

Keď sa dosiahne stabilná konfigurácia, systém prejde do simulačnej fázy.