Клеточный автомат, моделирующий движение толпы

Привет, Вы узнаете о том , что такое клеточный автомат моделирующий движение толпы, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое клеточный автомат моделирующий движение толпы , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Моделирование и Моделирование систем.

определяются очень большим количеством факторов, как рациональных, так и

иррациональных. Однако известно, что поведение достаточно большой группы людей

в стандартной ситуации легко поддается предсказанию и хорошо описывается

вероятностным образом. В данном случае работает закон больших чисел: даже если

один человек по каким-то причинам решит действовать нетривиально, его поведение

никак не повлияют на группу в целом.

В основе данного автомата лежит модель решеточного газа на ортогональной

решетке. Клетка может находиться в одном из двух состояний: «заполнена» или

«пуста». Задано также приоритетное направление «вперед», в котором частицы

движутся при отсутствии препятствий. Препятствиями могут служить как другие

частицы, так и стационарные препятствия – стены.

 

Каждый временной шаг автомата состоит из двух этапов: анализ ситуации, в

каждой клетке; перемещение частиц в соответствии с правилами автомата.

Анализ ситуации производится путем подсчета вероятностей выбора одного из

трех направлений («вперед», «вправо», «влево»). При этом учитывается состояние N

клеток в каждом из этих направлений, где N (глубина анализа) является параметром

модели.

Вероятности находятся по формулам:

 

 

 

(5)

где i, j – координаты текущей клетки, X – состояние соседних клеток. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Если при

последовательной проверке клеток встречается стенка, то все последующие клетки

считаются заполненными, так как они являются недоступными.

Найденные вероятности используются на втором этапе. Последовательно

проверяются три направления движения («вперед», или «в стороны»), если хотя бы

одно из них свободно – частица перемещается. Если три ближайшие клетки заняты –

частица передвигается «назад».

Таким образом, частицы перемещаются по клеткам автомата в соответствии со

следующими правилами:

• при возможности частица двигается вперед (по отношению к некоторому

заданному направлению);

• если движение вперед невозможно, частица двигается вправо/влево или назад;

• наличие в каком-либо направлении других частиц или стен уменьшает

вероятность движения частицы в этом направлении.

 

задания

 

 

21

• Поместить на поле несколько рыб. Позволить им размножиться. Далее

поместить несколько акул. Изменить параметры популяции акул так, чтобы

рыбы вымерли. Привести значения этих параметров.

• То же самое, но добиться вымирания акул, изменяя параметры рыб, привести

значения этих параметров.

9.3. Линейный автомат

• Определите размерность получаемого узора.

• Исследуйте влияние параметров на размерность и конфигурацию узора,

постройте и сохраните для отчета соответствующие графики.

9.4. Клеточный автомат, моделирующий движение толпы

• Cоздайте замкнутую область (17х12 клеток), с единственным выходом из 3

клеток. Постройте зависимости числа вышедших людей от времени для разных

значений плотности начального заполнения. Найдите время полного выхода

людей и проанализируйте ее зависимость от времени.

• Повторите построения для различной ширины N выхода, где N меняется от

2 до 10. Постройте зависимости времени полного выхода людей от ширины

выхода.

• Создайте область, похожую на бутылку с «резкими» краями (рис. 17а).

Постройте зависимости времени выхода всех людей из области от плотности

начального заполнения и от ширины выхода.

• Создайте область, похожую на бутылку (рис. 17б). Постройте зависимость

времени выхода всех людей из области от плотности начального заполнения и от

ширины выхода. Сравните результаты, с полученными в предыдущем задании.

• Создайте область, похожую на чернильницу «непроливайку» (рис. 17в).

Постройте зависимость времени выхода всех людей из области от плотности

начального заполнения и от ширины выхода. Сравните результаты, с

полученными в предыдущих заданиях.

 

Рис 17. Области для исследования

 

 

  Контрольные вопросы.

1) Какова «скорость света» в игре «Жизнь» Конвея?

2) Какова скорость планера?

3) Из скольких клеток состоит минимальная устойчивая конфигурация?

4) Почему популяция в «Аква-Торе» при бесконечном количестве пищи растет не

безгранично?

5) Как вычисляется фрактальная размерность?

6) Чему равна размерность ковра Серпинского?

7) Какие из представленных клеточных автоматов являются обратимыми и

почему?

8) Найдите аналитическое решение уравнения Ферхюльста

Представленные результаты и исследования подтверждают, что применение искусственного интеллекта в области клеточный автомат моделирующий движение толпы имеет потенциал для революции в различных связанных с данной темой сферах. Надеюсь, что теперь ты понял что такое клеточный автомат моделирующий движение толпы и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Моделирование и Моделирование систем

Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.