Prírodou inšpirované algoritmy

Stochastické L-systémy

Predošlý príklad nám priblížil spôsob generovania rastlín. Iste ste si všimli, že pre daný L-systém sme vždy dostali rovnaký obrazec rastliny. To je spôsobené tým, že sme pre opis sme použili tzv. deterministický L-systém. No ako je to známe, v prírode sa stretávame s nesmiernou rôznorodosťou, už len v rámci jedného druhu rastliny. Tato rôznorodosť je podmienená prostredím a podmienkami v ňom a to má za následok, že takmer každá rastlina je niečím unikátna. Pre simulovanie tohoto "chaosu" si s deterministickými L-systémamy veľmi nepomôžeme. A tu prichádza rozšírenie v podobe stochastických L-systémov. Tie sú špecifické hlavne tým že vnášajú do procesu generovania možnosť náhodnej variácie, t.j. zachovávajú sa všetky dôležité aspekty rastliny, ale náhodne sa modifikujú detaily rastliny. Po otvorení nového projektu, zadajte nasledujúci L-systém:

lsystem: 0
seed: 2454
derivation length: 3
axiom: F
F--> F[+F]F[-F]F : 1/3
F--> F[+F]F : 1/3
F--> F[-F]F : 1/3
endlsystem

Ak ste dostatočne pozorný, iste ste si všimli, že pribudli dve nové veci. Prvou je výraz seed:2454M, ktorý definuje ľubovoľnú náhodnú hodnotu, s ktorou potom pracuje generátor náhodných čísel.

A druhou je trojica prepisovacích pravidiel, ukončené hodnotou, ktorá určuje pravdepodobnosť výberu daného pravidla v danom derivačnom kroku. Výsledkom je zavedenie neurčitosti do generovania rastlín a tým aj zabezpečenie rôznorodosti výstupov. Nasledujúci obrázok zobrazuje vygenerované rastliny s rôznymi hodnotami seed.

rastliny vygenerované s rôznymi hodnotami parametra seed.