Prírodou inšpirované algoritmy
študijné materiály pre projekt mobilnej triedy umelej inteligencie
Úvod
Historický vývoj časticových systémov je prakticky nesledovateľný. Neexistuje žiadna taxonómia ani všeobecný principiálny prístup k časticovým systémom. Existuje len množstvo spôsobov využitia tejto myšlienky. Toto využitie a aj ich teoretický popis sa značne líši od jednej aplikácie k druhej.
Preto sa v tejto práci budem venovať len jednotlivým pojmom a konkrétnym využitiam časticových systémov. Zameriame sa na jeden z teoretických popisov, ktorý je asi najvšeobecnejší a najzrozumiteľnejší.
Časticové systémy vznikli prvotne pravdepodobne pre potreby modelovania špeciálnych fuzzy objektov počítačovej grafiky (pozn.: fuzzy tu znamená všeobecnejší pojem ako to fuzzy ktoré poznáme z teórie fuzzy množín a príbuzných disciplín). Fuzzy objekty nie sú pevné objekty, nemajú exaktne definovaný povrch, ich hranice nie je možné striktne určiť a ani matematicky popísať metódami analytickej geometrie. Je zrejmé, že modelovať napríklad taký vodopád pomocou textúr alebo vektorov je dosť ťažkopádne a bez potrebného efektu. Takisto môžeme uvažovať oheň, dážď, ohňostroj, kúdol prachu, oblaky, kvapky vody, dym, iskry, fontána, ale aj stromy, trávu, motýle a iný hmyz, vtáky a množstvo špeciálnych efektov.
Po zhodnotení ich vlastností je zrejmé, že časticové systémy je možné využiť takisto pri aplikáciách, ktoré sa netýkajú grafiky, teda tam, kde nebudú vykazovať vizuálny efekt. Sú prítomné pri modelovaní fyzikálnych, chemických a biologických procesov v zložitejších sústavách. Je možné ich využiť na modelovanie kvantových fyzikálnych procesov, avšak len vzhľadom na časticový model elementárnej častice (uvedomme si, že elementárna častica nemá zatiaľ "dosť" prijateľný model, ktorý by "dobre" zodpovedal realite).
A nakoniec (ale nie len) je ich možné využiť pri optimalizačných procesoch (pri podobných problémoch aké riešia evolučné prístupy) a v spojení s umelým životom. Tieto aplikácie sa zväčša týkajú modelovania a simulácie správania sa najrôznejších druhov spoločenstiev organizmov (hmyz, vtáky a podobne)
Niekoľko príbuzných kapitol:
Boidi