Prírodou inšpirované algoritmy

Výsledky

Vzory, ktoré má na tele dospelý jedinec, sú výsledkom dvoch fáz. Prvá fáza je počas embryonálneho vývinu a druhá počas rastu jedinca po narodení. Hodnoty parametrov na generovanie tohto vzoru sú v tabuľke na konci.

Vzory na žirafách:

Žirafy sa delia na deväť poddruhov. Rozdiely vo vzoroch na ich tele, boli jedným z kritérií na rozdelenie do týchto tried. Najzreteľnejšie vzory sú na poddruhoch Girrafa camelopardalis reticulata a G. c. tippelskirchi na obrázku nižšie. V tomto modeli sa dá prejsť zo vzoru reticulata na tippelskirchi znížením adhézie medzi F bunkami a jej zvýšením medzi B bunkami. Viď v poslednej tabuľke.

G. c. reticulata	vypočítané
G. c. tippelskirchi	vypočítané

Škvrnité vzory:

Škvrnité vzory sa objavujú na tele gepardov a najmä na končatinách, hlave a chvoste u jaguárov a leopardov. U gepardov prevládajú dve zreteľné veľkosti škvŕn. U jaguárov a leopardov sú škvrny svojou veľkosťou podobné. Na nasledujúcom obrázku je jedna skutočná vzorka a dve vypočítané. V prostrednom obrázku je pravdepodobnosť F buniek o trošku menšia ako u obrázku úplne na pravo.

U jaguárov a leopardov sa v strede škvrny objaví ďalšia farba. Tento typ škvŕn sa volá rozeta. Takýto vzor dosiahneme ak umožníme F bunkám sa s určitou malou pravdepodobnosťou zmeniť na M bunky.

Extra parametre, ktoré nie sú uvedené v prehľadovej tabuľke na konci sú: Mitóza M=10, αFB=0.5, αBF=0.5, αFM=0.8, αMF=0.5 a αMM=0.8.

Anizotropické vzory:

Tiger je príbuzný všetkých žlto čiernych mačkovitých šeliem, a preto aj spôsob vzniku pruhov by mal byť podobný, ako vznik škvŕn u geparda, jaguára, či leoparda. Aby sa docielil vznik pruhov, je zrejme dôležité iste rastové napätie v embryonálnom štádiu. Toto napätie obsiahneme do KM modelu tak, že anizotropné sily budú oveľa silnejšie v jednom smere oproti iným. V predchádzajúcom obrázku vidieť simuláciu, kde wy=40wx. Presnejšia simulácia by vyžadovala povrch s rovnakou topológiou, ako má samotné embryo.

Odhad vzorov:

Na to aby sme odhadli ako veľmi sa zhoduje skutočný a vygenerovaný vzor, sa použil aj kvalitatívny, aj kvantitatívny prístup. V kvalitatívnom prístupe sa priamo porovnávajú vygenerované vzory s obrázkom skutočných biologických vzorov. V kvantitatívnom prístupe sa presne zmerajú dôležité znaky na biologických vzoroch a tie sa použijú ako metrika na riadenie generovaných vzorov.