Prírodou inšpirované algoritmy

študijné materiály pre projekt mobilnej triedy umelej inteligencie

Späť ku kurzom triedy
Obsah
Úvod
Inštalácia
Popis
Práca s WINCRAFT-om
Lindenmayerove systémy
Iterovanie funkcie komplexnej premennej
Celulárne systémy
Formula fraktaly
I F S
Príklady
Linky
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

Pre všetky príklady v tejto galérii sú neuvedené parametre nastavené na defaultovú hodnotu

Typ : Gingerbreadman

  • Pravidlá :
  • x(n+1) = 1 - y(n) + |x(n)|
  • y(n+1) = x(n)
  • Parametre: x, y
  • Počiatočné hodnoty: x(0) a y(0).





Typ : Martin Attractors

  • Pravidlá :
  • z(0) = y(0) = 0;
  • x(n+1) = y(n) - sign(x(n))*sqrt(abs(b*x(n)-c))
  • y(n+1) = a - x(n)
  • Parametre: a, b,c





Typ : Icon

  • Pravidlá :
  • x(n+1) = 1 - y(n) + |x(n)|
  • y(n+1) = x(n)
  • Parametre: x, y
  • Počiatočné hodnoty: x(0) a y(0).





Typ : Kam Torus

  • Pravidlá :
  • x(0) = y(0) = orbit/3;
  • x(n+1) = x(n)*cos(a) + (x(n)*x(n)-y(n))*sin(a)
  • y(n+1) = x(n)*sin(a) - (x(n)*x(n)-y(n))*cos(a)
  • Parametre: , step size, stop hodnota, body



Typ : L-systémy

  • Burina {
  • Angle 50
  • Axiom +++++++++++++x
  • x=f[@.5+++++++++x]
  • -f[@.4-----------!x]@.6x }
  • ORDER=12





Typ : Plasma

  • Náhodná formácia oblakov. Potrebuje najmenej 4 farby. Rekurzívny algoritmus náhodne rozdeľuje obrazovku a prideľuje farbu pre každý pixel.
  • Štyri parametre: 'graininess' (.5 to 50, default = 2), starý/nový algoritmus, používaná hodnota semena, 16-bit výstupné hodnoty.



Typ : Formula fraktaly

  • Wineglass(XAXIS) {; Pieter Branderhorst
  • c = z = pixel:
  • z = z * z + c
  • c = (1+flip(imag(c))) * real(c) / 2 + z,
  • |z| <= 4 }





Typ : Dynamic Systems

  • Dynamický časovo-diskrétny system.
  • x(0) = y(0);
  • y(n+1) = y(n) + f( x(n) )
  • x(n+1) = x(n) - f( y(n) )
  • f(k) = sin(k + a*fn1(b*k))
  • Implicitná Euler-ova approximácia: x(n+1) = x(n) - f( y(n+1) )
  • Päť parametrov: krok, dt, a, b, a funkcia fn1.

Typ: Iterovanie komplexnej premennej

  • Bz(0) = pixel; z(n+1) = z(n)^2 + c.
  • Dva parametre: reálna a imaginárna zložka c







Typ: Iterovanie komplexnej premennej

  • Štvor-násobné nastavenie fraktalov.
  • z(0) = pixel;
  • z(n+1) = z(n)^4 + c.
  • Dva parametre: reálna a imaginárna zložka c







Typ: Iterovanie komplexnej premennej

  • c = pixel;
  • z(0) = p1
  • if modulus(z(n)) < shift value, then
  • z(n+1) = fn1(z(n)) + c,
  • else z(n+1) = fn2(z(n)) + c.
  • Päť parametrov: reálna a imaginárna zložka p1, shift,fn1 a fn2.



Typ: Iterovanie komplexnej premennej

  • z(0) = c = pixel;
  • z(n+1) = z(n)^4 + c.
  • Parametre: reálna a imaginárna zložka z(0) .







Typ : Sierpinski gasket

  • z(n+1) = (2*x,2*y-1) if y > .5;
  • else (2*x-1,2*y) if x > .5;
  • else (2*x,2*y
  • Bez parameterov.







Typ : Barnsley Mandelbrot/Julia

  • Dynamický časovo-diskrétny system.
  • x(0) = y(0);
  • y(n+1) = y(n) + f( x(n) )
  • x(n+1) = x(n) - f( y(n) )
  • -f(k) = sin(k + a*fn1(b*k))
  • Implicitná Euler-ova approximácia: x(n+1) = x(n) - f( y(n+1) )
  • Parametre: krok, dt, a, b, a funkcia fn1.



Typ : Iterovanie komplexnej premennej

  • Základná formula je z^p = r
  • z(0) = pixel;
  • z(n+1) = ((p - 1) * z(n)^p + r)/(p * z(n)^(p - 1)).
  • Štyri parametre: reálna a imaginárna časť p a koreňa r







Typ : Bifurkácie

  • Pravidlo:
  • P = p + r*p*(1-p).
  • Parametre:rast populácie, prvá funkcia a počet cyklov







Typ : Iterovanie komplexnej premennej

  • Pravidlá:
  • z(0) = pixel;
  • z(n+1) = ((p-1)*z(n)^p + 1)/(p*z(n)^(p - 1)).
  • Parametre: stupeň polynómu







Typ : Orbit fractals

  • Pravidlá:
  • z(0) = y(0) = z(0) = 1;
  • dx/dt = 10 * ( y - x )
  • dy/dt = x*y + 28*x - y
  • dz/dt = x*y - (8/3) * z
  • Parametre: dt, a, b , c



Typ : Iterovanie komplexnej premennej

  • Pravidlá:
  • z(0) = pixel;
  • z(n+1) = ((p-1)*z(n)^p + 1)/(p*z(n)^(p - 1)).
  • Parametre: stupeň polynómu





Typ : Orbit fractals

  • Pravidlá:
  • x(0) = y(0) = z(0) = 1;
  • x(n+1) = x(n) - y(n)*dt - z(n)*dt
  • y(n+1) = y(n) + x(n)*dt + a*y(n)*dt
  • z(n+1) = z(n) + b*dt + x(n)*z(n)*dt - c*z(n)*dt
  • Parametre: čas kroku,a, b , c

Hore
Kontakt: Marek Bundzel