Prírodou inšpirované algoritmy

Výstup simulácie s novými parametrami

DDLab teraz začne vykresľovať graf pre tú oblasť atrakcie, do ktorej patrí Vami zadaný počiatočný stav. Najprv nájde dopredným algoritmom atraktor, a počnúc jeho posledným stavom, začne spätným algoritmom generovať podstrom pre každý jeho stav. Spodný riadok okna DDLabu informuje Vás, že počas simulácie môžete pomocou s zapnúť zobrazovanie priestoro-časových obrazcov (STP) a navyše stlačením # ich môžete, namiesto prekresľovania po každom zaplnení obrazovky, nechať posúvať. Nie sú to "pravé" STP, ale jedná sa o stavy, ktoré DDLab práve vykresľuje do grafu.

Obrázok vľavo dole zobrazuje prepušenú simuláciu s novými parametrami. Stavy, ktoré sa práve vykresľujú (pri Vašich nastaveniach) čiernymi krúžkami, sú zobrazené ako čiernozelené bitové obrazce. Červenozelené obrazce predstavujú predchodcov čiernozeleného stavu, pod ktorým sú zobrazené. Súčasne s vykresľovaním týchto červenozelených stavov sa na grafe vykresľujú hrany vedúce od príslušného čiernozeleného stavu k jeho predchodcom. Tieto stavy sa budú vykresľovať ako krúžky a čiernozelené obrazce v ďalšej úrovni podstromu. Na obrázku je pekne vidieť ako si práve vykresľované stavy a hrany v grafe stavových prechodov odpovedajú s čiernozelenými a červenozelenýmí obrazcami. Táto časť grafu je v obrázku označená tmavomodrým rámikom. V označenej časti grafu môžete vidieť dve novovykreslené hrany, ktoré presne odpovedajú dvom červenozeleným stavom. Štyri nové hrany vpravo od nich zase opdpovedajú štyrom červenozeleným stavom, ktoré sú v obrazci trochu nižšie (tzn. vykreslili sa neskôr).

      

Vráťme sa k modelu bunky a popíšme si niekoľko možností interpretácie výsledkov takejto simulácie:

• z grafu sa dá teraz vyčítať, koľko chemických zmien (stavových prechodov) a teda aj koľko času (za predpokladu, že poznáme dĺžku trvania jednotlivých chemických dejov) potrebuje bunka, aby sa z niektorého (práve vykresľovaného) stavu dostala do normálneho ustáleného režimu (do atraktora). Napríklad zo stavu 00100000010000111010 (prvý červenozelený obrazec na obrázku) sú to štyri stavové prechody;
• z bitových obrazcov sa dá presne vyčítať chemické zloženie bunky (stav siete - hodnoty jej prvkov (1/O) - prítomnosť/neprítomnosť chemikálií). Tieto môžeme porovnať so "zdravým zložením" bunky a následne vyčítať, čo by sa muselo stať, aby sa bunka vychýlila zo svojho normálneho stavu (napr. či by musela "zjesť" chemikáliu číslo 7).

Pravý obrázok vyššie znázorňuje ukončenú simuláciu. equiv basins je počet rovnocenných oblastí atrakcie, att je prvý stav atraktora, do ktorého sieť vstúpila (čiže tento: ). period je dĺžka atraktora (počet jeho stavov), size je veľkosť tejto oblasti atrakcie (počet stavov a percento z celého stavového priestoru), g je počet rajských stavov, ml je číslo najvyššej úrovne stromu od atraktora, mp je najvyšší vstupný stupeň uzla v grafe (počet predchodcov stavu, ktorý ich má najviac). Možné využitie týchto výstupov simulácie:

• atraktor predstavuje kolobeh, ktorým bunka prechádza za normálnych okolností. Predstavuje teda zdravú bunku. V grafe sú vykreslené stavy atraktora pomocou bitových obrazcov, a z nich možno presne vyčítať zloženie bunky;
• veľkosť oblasti atrakcie je úmerná homeostatickej stálosti bunky. Hovorí, koľko rôznych stavov privedie bunku do normálneho zdravého ustáleného režimu (atraktora).