Prírodou inšpirované algoritmy

L-systémy rekurzívne generujú na základe zadaných pravidiel reťazce symbolov, ktoré je možné graficky interpretovať ako fraktálové štruktúry – virtuálne rastliny. Okrem teórie je v tejto kapitole opísaná aj práca s programom L-studio a bohatá galéria obrázkov a animácií generovaných L-systémami, niekoľko príkladov použitia L-systémov v praxi a stručný prehľad modelov morfogenézy.

Jadrom ekologického modelovania je analýza systému s cieľom pokúsiť sa pochopiť základné vlastnosti ekosystému a predikovať jeho správanie. Základným simulačným nástrojom je L-systém.

Dawkins navrhol generátor biomorfov za účelom demonštrácie "sily" prírodného výberu. Biomorfy sú čiarové obrazce - kreatúry, ktoré je možné evolvovať, pričom selekciu robí používateľ.

Pôvodným účelom Turingovho reakčno-difúzneho modelu bolo vysvetliť vznik obrazcov v pôvodne homogénnom médiu. Týmito modelmi možno opísať napríklad vznik pigmentačných vzorov na morských mušliach, vznik pruhov a škvŕn na povrchu rýb, či na kožušine niektorých cicavcov.

Difúzne ohraničené zhlukovanie - DLA (diffusion limited aggregation) je model, v ktorom sa na centrálnu časticu nabaľujú ďalšie náhodne sa pohybujúce častice. Generuje sa tak rozvetvená fraktálová štruktúra, ktorú možno interpretovať napríklad ako zložky výživy, využívané kolóniou baktérií na jej vlastné formovanie.

Jedná sa o súhrn čiar, rozdeľujúcich danú plochu s vopred danými hlavnými bodmi tak, aby susedné body boli od deliacej čiary rovnako vzdialené. Pomocou rekurzívnej aplikácie tejto metódy môžu vzniknúť obrazce pripomínajúce listy (hranice sú žilky listov), či iné štruktúry fraktálového charakteru.

Časticové systémy (particle systems) sa používajú predovšetkým v počítačovej grafike ako modelovacie techniky animácie fuzzy objektov. S úspechom sa používajú na modelovanie prírodných javov, zložitého správania rôznych spoločenstiev, prenos chemických informácií, optimalizačné algoritmy a pod.

Fibonacciho postupnosť a s ňou súvisiaci zlatý rez a zlatá špirála majú viacero biologických prejavov: dynamika počtu jedincov v populácii, fylotaxia (rozloženie listov na stonku rastliny), morfológia ulít, tvar parohov, ...