Prírodou inšpirované algoritmy
študijné materiály pre projekt mobilnej triedy umelej inteligencie
Rozmnožovanie rastlín
Hodnoty Hopkins–ovho indexu odpovedajúce distribúcií znázornenej na predchádzajúcom sú 0.8, 0.4 a 0.4, v poradí. Podobne výpočet Hopkins–vých indexov pre rozdelenie rastlín na dolnom obrázku zodpovedá hodnotám 0.6, 0.7, 0.7 a 0.6. Z toho vyplýva, že súťaženie o miesto vedie k rozhádzanému rozdeleniu rastlín.
Môžeme vidieť prečo je to tak. Ak máme akékoľvek dve rastliny, ktoré sa dotýkajú navzájom, potom sa jedna z nich stane ovládnutá tou druhou. V samo–prerieďovacom modeli ovládnutá rastlina hneď zahynula a v modeli nástupníctva rastlín rastlina zomiera s určitou pravdepodobnosťou za derivačný krok. V každom prípade, súťaženie o miesto oddeľuje rastliny od seba a neexistuje tu žiaden opačný mechanizmus povzbudzujúci spájanie rastlín do chumáčov.
Jeden mechanizmus zlučovania sa do chumáčov pozorovaný v prírode je lokálne rozmnoženie. Môžeme ho znázorniť napríklad zasiatím nových rastlín blízko rodičovskej rastliny rovnakého druhu, namiesto robenia náhodného výskytu v celej oblasti. Výsledná úprava modelu nástupníctva je nasledovná:
Axióm:
Axióm definuje počiatočný stav modelu náhodným umiestnením n rastlín druhu 1 a m rastlín druhu 2 do poľa. Uvedené pravidlá sú tie isté ako v modeli nástupníctva rastlín okrem pravidla 5. Podľa tohto pravidla rastlina, ktorá nie je ovládnutá, vytvára novú rastlinu na pozícií χ+Δχ, kde χ je malý náhodný vektor. Pretože rastlina je v tesnej blízkosti rodiča, tento rozmnožovací mechanizmus povzbudzuje zlučovanie sa do chumáčov.
Obrázok dole ilustruje fungovanie tohto modelu. Na začiatku sú rastliny náhodne rozložené. Po rozvinutí ekosystému budú dva druhy rastlín priestorovo oddelené, vytvárajúce veľké chumáče rastlín každého druhu. Napríklad, Hopkins–ové indexy druhu 1 v troch štádiách majú hodnoty 1.1, 4.2 a 11, podľa poradia. Vľavo: výsledok simulácie na hrubej úrovni, kde oranžové kruhy označujú polohu topoli a zelené kruhy polohu smrekov. Vpravo: umelo vytvorené obrazy získané pomocou vkladania modelov stromov na miesta získané zo simulácie na hrubej úrovni.
