Prírodou inšpirované algoritmy

študijné materiály pre projekt mobilnej triedy umelej inteligencie

Späť ku kurzom triedy
Obsah
Čo je katastrofa?
Matematický opis
Sedem elementárnych katastrôf
Stroje katastrofy
Príklady použitia v oblasti biológie
Príklady použitia v iných oblastiach
Linky
Literatúra
O tejto kapitole



Ostatné kapitoly
Dimenzia pobrežia
Chaos - úvod
Model kyvadla
Pickoverove biomorfy
Fraktály v prírode
Teória katastrôf
Fractint
Lotka-Volterra model
IFS - systém iterovaných funkcií
Logistická rovnica
Mandelbrotova množina
Newtonova metóda generuje fraktály


Tutoriály
 Celulárne automaty
 Morfogenéza
 Simulátory
 Evolučné algoritmy
 Chaos
 Roboty
 Rôzne


Príklady použitia v iných oblastiach

Fyzikálne vedy

Popis týchto aplikácií ako aj obrázky sú čerpané zo zdroja od Berryho

  • Deformácie a prevracanie
  • Ak berieme do úvahy elasticitu telies (teda fakt, že žiadne nie je dokonale pevné), musíme rátať pri každom náraze či prevracaní aj s ich deformáciou. Ak sú tieto telesá z materiálov silne elastických a dopúštame aj čiastočné alebo celkové zjednotenie telies pri náraze, môžeme pri našich pokusoch dostať zaujímavé a nepredvídané výsledky príp. prechodné tvary telies. Po aplikácii niektorého modelu teórie katastrôf (fold, cusp, swallowtail, elliptic umbillic) sa pozorované javy vysvetlia.

  • Fázový prechod, zmena fázy, amplitúdy, frekvencie
  • V prípade štúdia nelineárnych oscilátorov sa práve pomocou tejto teórie dajú určiť presnejšie charakteristiky - a samozrejme sa bez nej ťažko dokazuje aj fakt oscilácie, lebo samotný cyklus nie je presne rovnaký v každej svojej iterácii.

  • Interferencia vĺn
  • Vo fyzike sa najviac používa teória katastrôf práve v tejto oblasti. Pomocou nej sa určia výsledné farby odrazeného alebo prestupujúceho svetla povedzme cez prudko či menej vírivú kvapalinu. Je to vlastne hra svetla na hladine vĺn.

Ekonómia

  • Predikcia miery inflácie
  • Zlyhanie trhu
  • Zrútenie ekonomiky
  • Zrýchlenie rastu produkcie, trhu, ekonomiky

Sociológia

  • Revolúcie
  • Unesenie
  • Ideológie
  • Spoločenské správanie
  • Kompromisy

Psychológia

  • Racionálne, emocionálne správanie
  • Inšpirácia, sklamanie
  • Rozhodovanie
  • Zoberme si príklad: dva národy a ich konflikt. Zvoľme si dve riadiace premenné: miera ohrozenia a náklady (sú to nielen bojové výdavky, ale aj peniaze pre zachovanie politickej stability), ktoré musia vlády brať do úvahy. Ako sa budú chovať pri týchto obmedzeniach? Je to typická katastrofa typu cusp. Poprvé samozrejme zaútočí, lebo je to lacné a vyzerá byť efektívne. Ale ak sa náklady začnú rásť a hrozba neklesá dostatočnou rýchlosťou, prídu menej agresívne zásahy. Najlepším príkladom situácie je zainteresovanosť USA vo Vietname.

  • Duševný stav, nálada
  • Zmeny vo vnímaní

Hore
Kontakt: Marek Bundzel