Prírodou inšpirované algoritmy

Nastavenia simulácie počas behu a pozastavenia

Takmer všetky nastavenia dopredného behu simulácie môžete meniť aj počas behu. V pravej časti obrazovky je stále informačné okno so zoznamom príslušných klávesových skratiek (viď nasledujúci obrázok). Obsah tohto okna sa mení v závislosti od kontextu, v ktorom práve pracujete, takže ak v ňom nemáte zobrazenú napríklad možnosť 8..rulemix-single znamená to, že práve pracujete so sieťou s jediným pravidlom, pre ktorú táto funkcia nemá zmysel.

Informačné okno je rozdelené do niekoľkých častí:

• aktualizácia - U prepína medzi paralelnou a postupnou aktualizáciou siete;
• zmena pravidla - r vygeneruje nové náhodné pravidlo, O obnoví pôvodné pravidlo, A vygeneruje Altenbergove pravidlo, C vygeneruje takzvané reťazcové pravidlo s chaotickým správaním. 1 náhodne zmení jeden bit súčasného pravidla, 2 postupne vracia zmenené bity do pôvodného stavu. Z vygeneruje pravidlo s vyššou a z s nižšou hodnotou parametra Z. w prevráti výstup pravidla pre prípad samých jednotiek na vstupe (najľavejší bit pravidla), W tento bit nastaví na 1, b prevráti výstup pravidla pre prípad samých núl na vstupe (najpravejší bit pravidla), B tento bit nastaví na 0;
• vzorky pravidiel - pomocou g môžete načítať zo súboru klzákové pravidlo. Klzákové pravidlá sú uložené v súboroch gliderK.r_s, kde K je veľkosť okolia prvku. Ak pracujete so sieťou so zmiešanými pravidlami, toto pravidlo sa aplikuje iba pre prvok s indexom 0. Pomocou voľby 8 máte potom možnosť aplikovať toto pravidlo pre celú sieť (za predpokladu, že okolie prvkov celej siete je rovnaké). Nasledujúce štyri možnosti sú len pre siete s jediným pravidlom: pomocou V sa dostanete k načítaniu/zobrazovaniu/skúmaniu vzorky samočinne klasifikovaného priestoru pravidiel (viď kapitola 32.5.2 v (Wuensche, 2001)). v spustí skúmanie načítanej vzorky priestoročasových obrazcov postupne pre všetky pravidlá, pomocou x môžete skočiť na náhodnú vzorku ((Wuensche, 2001), kapitola 32.5.3). Zadaním uE môžete vzorku priestoru pravidiel vytvoriť ((Wuensche, 2001), kapitola 32.5.4);
• zmena prepojení - po zadaní m sa náhodne presunie prednastavený počet prepojení na náhodné prvky. Pre sieť s obmedzením na miestne prepojenia musíte najprv stlačiť 7 pre zrušenie tohto obmedzenia. Pomocou M nastavíte počet prepojení, ktoré sa majú zmeniť.
• zmena počiatočného stavu/veľkosti siete - zadaním voľby 4 sa vygeneruje a nastaví náhodný stav, voľba k náhodne zmení strednú časť stavu podľa predchádzajúcich nastavení počiatočného stavu, o obnoví pôvodne nastavený počiatočný stav. Voľba R spôsobí obrátenie náhodného bitu v súčasnom stave. Voľba 5 nastaví stav na samé nuly s jednotkou uprostred, 6 samé jednotky s nulou uprostred. Zadaním i/d pridáte/odoberiete jeden prvok zo siete, pričom ostatné časti siete ostanú neporušené. Pri pridávaní prvku sa vygenerujú prepojenia a pravidlá podľa typu siete (miestne, náhodné,...).

• zobrazenie - voľba S zapína/vypína zobrazenie priestoročasových obrazcov, čo sa dá využiť na urýchlenie simulácie v čase, keď Vám nezáleží na obrazcoch. P prepína medzi normálnym zobrazovaním a preskakovaním zadaného počtu priestoročasových obrazcov. Počet preskakovaných obrazcov sa nastavuje pri prerušení simulácie pomocou q. 3 prepína medzi farbením obrazcov podľa hodnoty prvku (0 svetlé a 1 tmavé) a podľa stavov okolia. Spôsob farbenia sa dá nastaviť aj tu. 0 prepína farby pozadia, kvôli prehľadnosti pri zobrazovaní obrazcov farbených podľa hodnoty. Voľba e zväčší a c zmenší priestoročasové obrazce.
• 1D, 2D, 3D - voľba T prepína medzi zobrazením priestoročasových obrazcov v 1D, 2D a 3D. 2D a 3D zobrazenie sa dá tiež kombinovať s časom a zobraziť ako postupnosť 2D obrazcov v 3D (voľba t) alebo 3D obrazcov v 3D (voľba I).
• zamrznuté prvky/filter - táto skupina volieb sa týka vizualizácie činnosti/stálosti prvkov a postupného filtrovania určitých kategórií prvkov, kvôli prehľadnejšiemu zobrazeniu klzákov. h je štvormiestny prepínač medzi normálnym zobrazením podľa hodnoty, zvýraznením "zamrznutých" buniek červenou farbou (voľba F1), zobrazením zamrznutých núl zelenou a jednotiek červenou (voľba F2) a farbením prvkov podľa zlomku generácií v určenom časovom okne, počas ktorých boli v zamrznutom stave. Po stlačení H je možné nastaviť počet generácií (časové okno) po ktorých sa má prvok bez zmeny stavu označiť ako zamrznutý. Tu sa tiež nastavuje počet dielov, na ktoré sa rozdelí toto časové okno kvôli výpočtu zamrznutých prvkov spôsobom bin. Voľba f zapína postupné filtrovanie obrazcov, naopak, voľba F toto filtrovanie postupne vypína a a okamžite obnoví pôvodné zobrazovanie. Podrobný popis týchto funkcií nájdete v (Wuensche, 2001) kapitola 32.10.
• analýza - voľba s prepína medzi zobrazením grafu vstupnej entropie a grafu hustoty obrazcov. V prípade zobrazenia vstupnej entropie je možné pomocou j prepínať medzi zobrazením iba grafu entropie, časového priebehu jednotlivých prúžkov histogramu alebo oboch. Pomocou L rozšírime histogram vstupnej frekvencie o časovú os. Voľba u zapína/vypína zobrazenie grafu vstupnej entrópie v závislosti od vstupnej hustoty. Pomocou G môžete nastaviť veľkosť časového okna, v ktorom sa vypočítavajú údaje analýzy pre aktuálny stav. D zapína/vypína graf spätného zobrazenia. Voľba y vymaže sučasný obsah matice stavového priestoru, Y ju zapína alebo vypína.
• zoznam skratiek, rýchlosť, pozastavenie, ukončenie - voľba X zapína/vypína tento zoznam klávesových skratiek, * zapína/vypína zastavovanie simulácie pri vypnutom rolovaní priestoročasových obrazcov, keď tieto zaplnia celú obrazovku, # zapína/vypína rolovanie, + prepína medzi zastavovaním simulácie po každom kroku a plynulým behom, < spomaľuje simuláciu a > obnovuje jej pôvodnú rýchlosť. Voľba q pozastavuje simuláciu a zobrazuje okno s ďalšími možnosťami, Q pozastaví simuláciu bez zobrazenia tohto okna.

Pri pozastavení simulácie sa v pravom hornom rohu objavia dva dialógy. Prvý dialóg (viď nasledujúci obrázok) je podobný oknu pravidla, s tým rozdielom, že tu je vynechaný parameter P a navyše je tu údaj o aktuálnom časovom kroku od počiatočného stavu (time-step).

Druhý dialóg, znázornený na nasledujúcom obrázku obsahuje ponuku ďalších možností pre tento druh simulácie.

Pomocou voľby p/P vytlačíte aktuálnu obrazovku s/bez tohto okna a okna pravidla, voľbou V uložíte aktuálnu obrazovku do súboru, pomocou E načítate zo súboru *.sta vzorku klasifikovaných pravidiel. Voľba K zobrazí a spracuje už načítanú vzorku. Pomocou voľby s/l uložíte/načítate pravidlo zo súboru *.rul. Voľbou v môžete vyvolať upravovanie pravidla, r vygeneruje nové náhodné pravidlo, t vyvolá dialóg pre jeho transformáciu. Voľbou n vyvoláte dialóg pre prezeranie/úpravu siete. Pomocou voľby C môžete zmeniť kanalizujúce vstupy, g zobrazuje graf siete. Voľby 1/2, w/b, Z/z sú popísané vyššie, v nastaveniach počas behu. Voľbou e vyvoláte dialóg pre úpravu počiatočného stavu, R vygeneruje náhodné pravidlo, H vygeneruje náhodné pravidlo so zadanou Hammingovou vzdialenosťou, k umožňuje nastaviť iba stredný blok bitov pravidla so zadanou veľkosťou, o obnoví pôvodné pravidlo. Voľbou 5/6 vygenerujete pozitívny alebo negatívny singleton. Voľba S/L uloží/načíta počiatočný stav alebo aktuálny stav zo súboru *.eed. Pomocou f vyvoláte dialóg pre jemnejšie ovládanie filtrovania obrazov, voľba X nastavuje počet časových krokov, ktoré sa majú preskočiť pri stlačení P počas behu. Voľbou N nastavíte počet krokov, po ktorých sa má simulácia samočinne zastaviť. Pomocou voľby x (stláčajte opakovane) krokujete simuláciu po blokoch so zadanou veľkosťou, pomocou + krokujete simuláciu po jednom kroku. Voľbou T nastavíte číslo aktuálneho kroku na nulu, a súčasne začne vykresľovať 1D a 2D (s časovou osou) priestoročasové obrazce od začiatku. Voľba q vyvolá dialóg, podobný tomuto dialógu pre spätný beh.