Prírodou inšpirované algoritmy

Produkčné pravidlá

Autorom myšlienky modelovania biologického vývinu pomocou gramatiky je Aristid Lindenmayer, ktorý vytvoril gramatické prepisovacie systémy nazývané L-systémy. Pozoroval, že komplexné prírodné objekty ako rastliny môžu byť popísané iteratívnym nahradzovaním jednoduchších častí komplexnejšími. Táto myšlienka je vyjadrená gramaticky pomocou produkčného pravidla. Reťazce generované L-systémami môžu byť interpretované ako morfologické alebo grafické opisy. Inými slovami, L-systémy predstavujú nepriame kódovanie, ktoré na výstupe poskytuje explicitné reťazce vývojových inštrukcií. Uvedený obrázok ukazuje ako jednoducho prepisovacie pravidlá produkujú stromovú štruktúru. Symboly produkované pravidlami opisujú smery rastu v strome: B znamená rast dopredu, - znamená zahni smer rastu doľava a + znamená zahni smer rastu doprava. L-systémy teda dokážu kódovať komplexné morfológie, používaním relatívne jednoduchých pravidiel.

Príklad gramatického prístupu

Tieto dve prepisovacie pravidlá opisujú rast stromovej štruktúry. Symbol A, znázornený ako hrubá čiara v strome, je len symbolom, ktorý je prepisovaný v tejto gramatike. Symbol B, ktorý ďalej neexpanduje, sa stáva tenkou vetvou a +/- determinujú relatívne uhly vetiev, expandujúcich zo symbolu A. Symbol [ predstavuje vetvenie. Tento príklad ilustruje ako môže malé množstvo jednoduchých generatívnych pravidiel kódovať veľkú štruktúru s množstvom komponentov.

Táto interpretácia nie je celkom v súlade s definíciou L-systému, upravený L-systém by vyzeral takto:
axiom = A
A = B[-A][+A]B

homomorphism
A = !(4)F!(1)
B = F