Prírodou inšpirované algoritmy

Simulácia

Fáza simulácie určuje vývoj systému za nejaký čas, keď systém prejde od počiatočných podmienok ku konečným vzorom. Modelujeme ju prostredníctvom fronty udalostí implementovanej ako heap (Cormen et al., 1990). Dve možné udalosti sú relaxácia a rozdelenie. Obyčajne je vo fronte veľa priestorovo relaxačných udalostí a niekoľko priestorovo rozdeľovacích. Pre každý krok máme ρ relaxačných udalostí vo fronte. Vzťah medzi ρ a intenzitou delenia je vzťah medzi bunkovým delením a pohybom. Vysoká hodnota ρ dáva čas relaxačným silám na vyváženie v doméne, teda bunky sa dostávajú bližšie k rovnovážnemu stavu.

Počas delenia sa stanú z jednej bunky dve, prebieha mitóza. Nová bunka môže byť iného typu ako rodičovská v závislosti na pravdepodobnosti v matici, ktorú sme zadali na začiatku. Nová bunka zdedí všetky atribúty korešpondujúce s jej typom. Pozícia novej bunky je náhodná, ale taká aby platilo, že sa nachádza do vzdialenosti priemeru obyčajne 1% z polomeru odpudivosti so stredom v rodičovskej bunke. Presný čas rozdelenia bunky je daný Poissonovym rozdelením, v priemere rovnom intenzite delenia bunky. Poissonove rozdelenie zabezpečuje malé časové zmeny pre mitózy, inak by sa všetky bunky delili v rovnaký čas. Dopredu nieje zadané, kedy sa simulácia ukončí. Ukončí sa z vonka, napr. pri uspokojivom výsledku.

Anizotropia:

U niektorých vzorov potrebujeme mať možnosť uprednostniť smer pohybu buniek. To dosiahneme troma spôsobmi: 1) pri rozdelení bunky nebude pozícia potomka rovnomerne náhodná, ale bude preferovaný určitý smer, 2) odpudivá sila bude pôsobiť na bunku v určitom smere. Prvé riešenie môže zabezpečiť anizotropiu, iba ak intenzita delenia buniek je vysoká k intenzite relaxácie. V druhom prípade sa definujú váhové činitele wx a wy, ktoré určujú veľkosť smeru odpudivej sily. 3) pri bunkách s asymetrickým tvarom sa použije anizotropický adhézny činiteľ.