Prírodou inšpirované algoritmy

študijné materiály pre projekt mobilnej triedy umelej inteligencie

Späť ku kurzom triedy
Obsah
Brownov pohyb
Raster a väzba
Difúzne ohraničený rast



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


Raster a väzba

Zvyčajne sa používajú dva typy rastra. Tvar, ktorý sa vo väčšine prípadov používal pri počítačových zobrazeniach, bol štvorec. Hexagonálne mriežky inšpirovali tvorcov programov k zmene typu rastra zo štvorcového na hexagonálny tvar.

Štvorcové rastre

Na nasledujúcom obrázku je znázornený štvorcový raster. Pri tomto type rastra majú častice len 4 možnosti pohybu - dohora, dole, vľavo a vpravo. Hovoríme o štvor-susedstve. Štruktúra rastra určuje spôsob ako sa častica vizuálne pripojí k inej častici. Kedže sa častice môžu pohybovať iba v štyroch smeroch, v prípade štvorcového rastra jednotlivé časti zhluku narastajú buď vodorovne, alebo zvislo. K zastaveniu chodiacej častice dochádza až vtedy, ak narazí do agregátu. Preto simulátor bedlivo sleduje okolie bunky chodiacej častice. Ak sa častica ocitne v blízkosti agregátu, svedčí to o existencii suseda a preto sa k nemu pripojí.

Myšlienka modelovania procesu elektrochemickej katalýzy a agregácie monomérov v polyméroch viedla k idei simulovania DLA. Pohyb častice podieľajúcej sa na formovaní zhluku je obmedzený vzhľadom na zvolený raster, teda mriežka určuje limity pri smere rozrastania sa štruktúry. Na verný model trojrozmerných štruktúr by sme potrebovali niečo podobné ako je to pri orbitách pohybujúcich sa molekulách, ktoré umožňujú spájanie sa v troch smeroch.

Štvorcová mriežka

Mriežka znázorňuje formovanie sa obrazcov len v štyroch smeroch, kde nie sú dovolené diagonály.

Hexagonálna mriežka

Hexagonálna mriežka

Tento obrázok znázorňuje agregáciu na hexagonálnom rastri. Smer rastu je limitovaný na tri smery.

Hore
Kontakt: Marek Bundzel