Ва-Тор - Wa-Tor
Ва-Тор это динамика населения симуляция разработан Александр Киватин Дьюдни[1] и представлен в декабрьском выпуске 1984 г. Scientific American в пятистраничной статье под названием «Компьютерные развлечения: акулы и рыбы ведут экологическую войну на тороидальной планете Ва-Тор».
(T) планета Ва-Тор ... имеет форму тор, или пончик, и полностью покрыт водой. Два доминирующих обитателя Ва-Тора - акулы и рыбы ...[1]
Wa-Tor обычно представляет собой двухмерную сетку с тремя цветами: один для рыб, один для акул и один для пустой воды. Если существо проходит за край сетки, оно снова появляется на противоположной стороне. Акулы хищный и съесть рыбу. И акулы, и рыбы живут, передвигаются, размножаются и умирают в Ва-Торе в соответствии с простыми правилами, определенными ниже. Из этих простых правил сложные возникающий можно увидеть, как возникает поведение.
Хищники и жертвы
Баланс этой экосистемы очень хрупок: популяции двух видов могут следовать очень разным циклам в зависимости от заданных параметров (например, циклов воспроизводства и периода времени, в течение которого акула должна есть, чтобы избежать голода), а также от начальных позиций каждого вида. существование. Это может происходить от того, что оба вида находятся под угрозой исчезновения, до обилия одного или обоих.
Когда добыча многочисленна, хищники могут быстро размножаться. Но это увеличение, в свою очередь, увеличивает количество добытых жертв, и популяция добычи уменьшается. Когда добыча становится реже, хищники начинают голодать и умирать от голода, уменьшая свою популяцию и ослабляя давление охоты на добычу. После этого жертва (а со временем и хищник) может вернуться к быстрому воспроизводству, поскольку цикл повторяется.
Правила
"Время течет дискретными скачками, которые я назову хрононами. В течение каждого хронона рыба или акула могут перемещаться на север, восток, юг или запад к соседней точке, при условии, что эта точка еще не занята представителем ее собственного вида. A Генератор случайных чисел делает фактический выбор. Для рыбы выбор прост: выберите случайным образом одну незанятую соседнюю точку и двигайтесь туда. Если все четыре соседние точки заняты, рыба не двигается. Поскольку охота за рыбой имеет приоритет над простой движения, правила для акулы более сложные: из соседних точек, занятых рыбой, выберите одну наугад, двигайтесь туда и пожирайте рыбу.Если поблизости нет рыбы, акула движется так же, как рыба, избегая ее товарищи акулы ".[1]
Для рыбы
- В каждом хрононе рыба случайным образом перемещается на один из соседних незанятых квадратов. Если нет свободных квадратов, движение не происходит.
- После того, как рыба пережила определенное количество хрононов, она может воспроизводиться. Это делается по мере того, как он перемещается к соседнему квадрату, оставляя новую рыбу на старом месте. Его время воспроизведения также обнулено.
Для акул
- В каждом хрононе акула случайным образом перемещается на соседний квадрат, занятый рыбой. Если их нет, акула перемещается на соседний случайный незанятый квадрат. Если нет свободных квадратов, движение не происходит.
- В каждом хрононе каждая акула лишена единицы энергии.
- При достижении нулевой энергии акула умирает.
- Если акула перемещается на квадрат, занятый рыбой, она ест рыбу и получает определенное количество энергии.
- После того, как акула пережила определенное количество хрононов, она может воспроизводиться точно так же, как рыба.
Возможные результаты
В конечном итоге в Wa-Tor есть три возможных сценария:
- Идеальный баланс между рыбами и акулами, количество которых увеличивается и уменьшается, но никогда не исчезает.
- Исчезновение акул.
- Вымирание обоих видов.
Первый сценарий может быть очень трудным для реализации, когда достигается своего рода равновесие, при котором две популяции периодически колеблются. В большинстве случаев количество рыбы сокращается до почти исчезающего состояния, затем популяция акул быстро сокращается из-за нехватки корма. Это позволяет популяции рыб снова расти, пока популяция акул не сможет удовлетворить этот рост.
Вымирание обоих животных происходит, когда количество акул превышает численность до такой степени, что они съедают всю рыбу. Поскольку рыба была единственным источником пищи для акул, они неминуемо умрут от голода.
И наоборот, если первоначальное количество рыбы невелико или у акул очень короткий период голодания, реализуется второй сценарий. В этом случае акулы вымрут, оставив поле открытым для рыб.
Смотрите также
Примечания
Рекомендации
- Дьюдни, Александр Киватин (Декабрь 1984 г.). «Акулы и рыбы ведут экологическую войну на тороидальной планете Ва-Тор». Scientific American. С. I4—22.