Prírodou inšpirované algoritmy

Parametre výstupu - analýza a histogramy

Pomocou dialógu, ktorý je znázornený na nasledujúcom obrázku, si môžete zvoliť niekoľko metód analýzy priestoročasových obrazcov. Ak zadáte 1, zároveň s obrazcami sa bude vykresľovať i graf hustoty jednotiek v obrazcoch. Pre 1D sieť s rovnomerným okolím je prednastavené (voľba ENTER) vykresľovanie grafu a histogramu vstupnej frekvencie a z nej vyplývajúcej vstupnej entropie. Ak zadáte 3, histogram sa rozšíri ešte o časovú os a je zobrazený ako 3D graf. V prípade 2D alebo 3D siete, nie je prednastavená žiadna analýza a histogram vstupnej frekvencie musíte zapnúť pomocou voľby 2.

Všetky možnosti analýzy môžete využiť buď pre jediný prvok (voľba s), alebo pre všetky (stlačte ENTER). Tento dialóg je znázornený na obrázku vľavo dole. Ak ste sa rozhodli analyzovať iba jeden prvok, zobrazí sa Vám dialóg (viď nasledujúci obrazok vpravo), v ktorom musíte zadať jeho index (v prípade 2D alebo 3D jeho súradnice).

      

Hustota jednotiek v obrazcoch sa vypočítava zo súčasného a predchádzajúcich krokov, vstupná frekvencia/entropia iba z predchádzajúcich. V dialógu, znázornenom na obrázku vľavo dole, môžete určiť počet predchádzajúcich krokov, z ktorých sa má robiť analýza. Prednastavená hodnota je podľa predchádzajúcej voľby pre jediný prvok 500, pre všetky 10. Počas behu simulácie je možné zapnúť zvýrazňovanie "zamrznutých" prvkov, t.j. prvkov, ktoré v predchádzajúcich krokoch nezmenili svoju hodnotu. Počet týchto krokov môžete zmeniť v dialógu, ktorý je znázornený na obrázku vpravo dole.

      

Ak si prajete, aby sa počas simulácie vykresľovali práve prechádzané stavy do matice stavového priestoru alebo do grafu spätného zobrazenia, v dialógu znázornenom na obrázku vľavo dole zadajte voľbu m resp. r. Zmeniť Vašu sieť na ľubovoľnú mapu môžete voľbou r v dialógu, znázornenom vpravo dole.

      

Ďalšie nastavenia sa týkajú histogramov. Ponúkajú štatistické metódy analýzy, napríklad: histogram predchodcov stavov, rozdiely (poruchy) medzi dvomi sieťami, histogramy rôznych druhov atraktorov a kostier.

DDLab (mvDDLab) umožňuje vykresľovať rozdiely alebo šírenie "poruchy" v dvoch rovnakých sietiach pri behu z počiatočných stavov, ktoré sa líšia napríklad iba v jednom bite (dialóg nastavení je znázornený na obrázku nižšie). Rozdiely sa vykresľujú fialovou farbou vpravo. Sú dve možnosti určovania poškodených prvkov: buď sa bude už raz poškodený prvok brať ako poškodený stále (voľba f) alebo sa budú vykresľovať jednoducho rozdiely iba medzi aktuálnymi obrazcami (voľba F). Program poskytuje aj metódy pre samočinné zbieranie štatistických údajov o miere šírenia poruchy z rôznych náhodných počiatočných stavov líšiacich sa v jednom bite. Táto metóda sa používa na analýzu usporiadania a chaosu v sietiach, zvlášť v RBN, aplikovaných ako model génových regulačných sietí. Takto získané údaje sa potom zobrazujú ako histogram. Zobrazenie histogramu šírenia porúch je prístupné iba pre n<7 a zapnete ho pomocou voľby s (viac podrobností nájdete v (Wuensche, 2001)).

Voľba y v nasledujúcom dialógu (viď obrázok vľavo dole) spôsobí rozšírenie siete o jej kópiu tak, že výsledná sieť má 2xn prvkov a obsahuje dve rovnaké podsiete. Vytvorenie duplikátu siete sa urobí samočinne, ak ste v prechádzajúcom dialógu zapli zobrazovanie rozdielov (porúch) alebo histogramu šírenia porúch. Pri veľkých sietiach, zvlášť pri RBN, nie je možné alebo praktické generovať graf oblastí atrakcie, je však možné zbierať štatistické údaje o atraktoroch (dĺžka, rozsah, počet atraktorov) počas dopredného behu z mnohých rôznych počiatočných stavov, určovať druhy atraktorov a zobrazovať ich histogram. Túto funkciu môžete zapnúť pomocou voľby a v dialógu, znázornenom na obrázku vpravo dole. Pomocou s zapnete zobrazenie histogramu zamrznutých kostier.

      

Pre určovanie zamrznutých kostier (ak ste v predchádzajúcom dialógu vybrali voľbu s) musíte zadať 5 parametrov (viď dialóg, znázornený na nasledujúcom obrázku).

1. Či budete v zamrznutom obrazci uvažovať iba s nulami (voľba 0), iba s jednotkami (voľba 1) alebo s obomi (voľba ENTER).
2. Počet časových krokov, počas ktorých sa nesmie prvok (gén) zmeniť, aby ste ho mohli považovať za zamrznutý (gene).
3. Počet časových krokov, počas ktorých sa nesmie zmeniť obrazec zamrznutých prvkov (v rámci neskôr zadanej Hammingovej vzdialenosti), aby ste ho mohli považovať za zamrznutú kostru (skeleton).
4. Obmedzenie Hammingovej vzdialenosti zamrznutých obrazcov kostry (frozen).
5. Obmedzenie Hammingovej vzdialenosti pre rozhodovanie, či sa má aktuálna kostra považovať za nový druh alebo za niektorý doteraz nájdený (same type).