Prírodou inšpirované algoritmy

študijné materiály pre projekt mobilnej triedy umelej inteligencie

Späť ku kurzom triedy
Obsah
Cellfish
Biomorph
Monkey



Ostatné kapitoly
Lindenmayerove systémy
Modelovanie ekosystémov
Dawkinsove biomorfy
Reakčno-difúzne modely
Difúzne ohraničené zhlukovanie
Voronoiove diagramy
Časticové systémy
Fibbonaciho čísla a zlatý rez


Tutoriály
 Celulárne automaty
 Morfogenéza
 Simulátory
 Evolučné algoritmy
 Chaos
 Roboty
 Rôzne


Biomorph

Zdroj

Program napísaný v Jave. Autor: Alain Gogniat.

Program

Po spustení programu sa zobrazí 8 náhodne vygenerovaných biomorfov. Stačí vybrať otca a matku, a kliknutím na REPRODUCTION vytvoriť novú generáciu. Takýmto spôsobom sa vytvára evolúcia podľa vzťahu: reprodukcia + mutácia = evolúcia.
Ak sa vyberie iba jeden biomorf, kliknutím na CLONE sa vytvorí 8 kópií biomorfu, ktoré sa navzájom líšia iba nepatrnými zmenami.
MIGRATE nám náhodne vygeneruje 8 nových biomorfov ( okrem rodičov ).

Gény

Genetický kód potomkov je vlastne kombináciou gen. kódov oboch rodičov.Kombinácia gen. kódov rodičov a mutácia vlastného gen. kódu spôsobí,že aj potomkovia sa navzájom líšia. Program používa na reprezentáciu biomorfu 9 génov:

  • prvé 4 gény určujú uhly medzi jednotlivými vetvami
    • prvé dva gény určujú uhol vetvenia ľavého podstromu. Sú kodované písmenami od A po M. Písmeno A znamená 1°. Každé ďalšie písmeno znamená o 1° viac (M=13°). Čiže,kombináciou 2 génov môžme vytvoriť uhol z intervalu 1°,...,169°.
    • druhá dvojica génov určuje uhol vetvenia pre pravý podstrom. Význam jednotlivých génov je totožný s ľavým podstromom. Takže ako už bolo spomenuté vyššie, tak zmena niektorého z prvých štyroch bitov genotypu sa prejaví zmenou uhla vetvenia.

  • ďalšie 4 gény určujú dĺžku jednotlivých čiar pri vetvení
    • prvé dva gény určujú dĺžku vetvy ľavého podstromu. Algoritmus kódovania je taký istý ako pri určovaní uhlov. Gény nadobúdajú hodnoty od A po M. Kombináciou 2 génov určíme dĺžku vetvy v pixeloch.
    • druhé dva gény určujú dĺžku vetvy pravého podstromu a sú kodované taktiež písmenami od A po M, ktoré nám určujú jednotlivé dĺžky.

  • posledný gén určuje hĺbku rekurzie.Nadobúda hodnoty od I po N, kde I=9,J=10,...,N=14.

Kliknutím na "Show genome" sa pri každom biomorfe zobrazí jeho genetický kód.

Príklad

Screenshot niekoľkých biomorfov aj s génmi. Po kliknutí na obr. sa zobrazí viac príkladov biomorfov.

Software

(applet)

Hore
Kontakt: Marek Bundzel