Ва-Тор
Wa-Tor динамики населения — это симулятор , разработанный А. К. Дьюдни. [1] и представлен в декабрьском номере журнала Scientific American за 1984 год в пятистраничной статье, озаглавленной «Компьютерные развлечения: акулы и рыбы ведут экологическую войну на тороидальной планете Ва-Тор».
(Т) планета Ва-Тор... имеет форму тора или пончика и полностью покрыта водой. Двумя доминирующими обитателями Ва-Тора являются акулы и рыбы... [1]
Wa-Tor обычно реализуется в виде двумерной сетки с тремя цветами: один для рыбы, один для акул и один для пустой воды. Если существо проходит за край сетки, оно снова появляется на противоположной стороне. Акулы хищны и едят рыбу. И акулы, и рыбы живут, передвигаются, размножаются и умирают в Ва-Торе согласно простым правилам, определенным ниже. Из этих простых правил сложное эмерджентное можно увидеть, что возникает поведение.
Хищники и добыча
[ редактировать ]Баланс этой экосистемы очень хрупкий: популяции двух видов могут следовать совершенно разным циклам в зависимости от заданных параметров (таких как циклы размножения и период времени, в течение которого акула должна питаться, чтобы избежать голодной смерти), а также от стартового положения каждого вида. существование. Это может быть от того, что оба вида находятся под угрозой исчезновения, до изобилия одного или обоих видов.
Когда жертв много, хищники могут быстро размножаться. Но это увеличение, в свою очередь, увеличивает количество добычи, на которую охотятся, и популяция добычи уменьшается. Когда добыча становится все реже, хищники начинают голодать и умирать от голода, уменьшая их популяцию и ослабляя охотничье давление на добычу. Жертва (а со временем и хищник) может затем вернуться к быстрому размножению, поскольку цикл повторяется.
Правила
[ редактировать ]«Время течет дискретными скачками, которые я буду называть 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. Генератор случайных чисел делает фактический выбор. Для рыбы выбор прост: выберите наугад одну незанятую соседнюю точку и двигайтесь туда. Если все четыре соседние точки заняты, рыба не движется, поскольку охота на рыбу имеет приоритет над простой. правила для акулы сложнее: из соседних точек, занятых рыбой, выберите наугад одну, переместитесь туда и сожрайте рыбу. Если поблизости нет рыбы, акула движется так же, как и рыба, избегая ее. товарищи акулы». [1]
Для рыбы
[ редактировать ]- В каждый хронон рыба случайным образом перемещается на один из соседних незанятых квадратов. Если свободных клеток нет, никакого движения не происходит.
- Как только рыба переживет определенное количество хрононов, она сможет размножаться. Это делается по мере перемещения на соседний квадрат, оставляя новую рыбу на прежнем месте. Время его воспроизведения также обнуляется.
Для акул
[ редактировать ]- В каждый хронон акула случайным образом перемещается на соседний квадрат, занятый рыбой. Если такового нет, акула перемещается на случайный соседний незанятый квадрат. Если свободных клеток нет, никакого движения не происходит.
- В каждом хрононе каждая акула лишается единицы энергии.
- При достижении нулевой энергии акула погибает.
- Если акула перемещается на клетку, занятую рыбой, она съедает рыбу и зарабатывает определенное количество энергии.
- Прожив определенное количество хрононов, акула может воспроизводиться точно так же, как и рыбы.
Возможные результаты
[ редактировать ]В долгосрочной перспективе в Ва-Торе возможны три сценария:
- Идеальный баланс между рыбой и акулами, количество которых увеличивается и уменьшается, но никогда не вымирает.
- Исчезновение акул.
- Вымирание обоих видов.
Первый сценарий может быть очень трудно реализовать, когда достигается своего рода равновесие, при котором две популяции периодически колеблются. В большинстве случаев количество рыбы сокращается до почти исчезающего состояния, затем популяция акул стремительно падает из-за нехватки пищи. Это позволяет популяции рыб снова расти до тех пор, пока популяция акул не сможет удовлетворить этот рост.
Вымирание обоих животных происходит, когда численность акул достигает такой степени, что они съедают всю рыбу. Поскольку рыба была единственным источником пищи для акул, они неизбежно умрут от голода.
И наоборот, если исходное количество рыбы невелико или у акул очень короткий период голодания, происходит второй сценарий. В этом случае акулы вымрут, оставив поле открытым для рыбы.
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Дьюдни 1984 г.
Ссылки
[ редактировать ]- Дьюдни, Александр Киватин (декабрь 1984 г.). «Акулы и рыбы ведут экологическую войну на тороидальной планете Ва-Тор». Научный американец . стр. 14–22.