Wa-Tor - Wa-Tor

Wa-Tor je simulace dynamiky populace navržená Alexanderem Keewatinem Dewdneyem a představená v čísle časopisu Scientific American z prosince 1984 v pětistránkovém článku nazvaném „Počítačové rekreace: Žraloci a ryby vedou ekologickou válku na toroidní planetě Wa-Tor“.

Planeta Wa-Tor

Planeta Wa-Tor ... má tvar torusu neboli koblihy a je celá pokryta vodou. Dva dominantní obyvatelé Wa-Tor jsou žraloci a ryby ...

Wa-Tor je obvykle implementován jako dvourozměrná mřížka se třemi barvami, jedna pro ryby, druhá pro žraloky a druhá pro prázdnou vodu. Pokud se tvor pohne za okraj mřížky, objeví se znovu na opačné straně. Žraloci jsou draví a jedí ryby. Jak žraloci, tak ryby žijí, pohybují se, množí se a umírají ve Wa-Tor podle níže uvedených jednoduchých pravidel. Z těchto jednoduchých pravidel je patrné, že vzniká komplexní vznikající chování.

Výňatky ze simulace Wa-Tor. Ryby jsou zobrazeny zeleně, žraloci modře.

Predátoři a kořist

Rovnováha tohoto ekosystému je velmi choulostivá: populace dvou druhů mohou sledovat velmi odlišné cykly v závislosti na daných parametrech (jako jsou reprodukční cykly a časové období, během kterého musí žralok jíst, aby se vyhnul hladovění), stejně jako výchozí pozice každého z nich bytost. Může jít z obou ohrožených druhů k hojnosti jednoho nebo obou.

Když je kořisti mnoho, predátoři se mohou rychle rozmnožovat. Ale toto zvýšení zase zvyšuje počet lovených kořistí a populace kořisti klesá. Když se kořist stává vzácnější, predátoři začnou hladovět a umírat hladem, čímž se sníží jejich populace a zmírní se lovecký tlak na kořist. Kořist (a v čase predátor) se pak může vrátit zpět k rychlé reprodukci, jak se cyklus opakuje.

Pravidla

„Čas plyne v samostatných skokech, které budu nazývat chronony. Během každého chrononu se může ryba nebo žralok pohybovat na sever, východ, jih nebo západ do sousedního bodu, pokud tento bod již není obsazen příslušníkem vlastního druhu. A generátor náhodných čísel provede skutečnou volbu. U ryb je výběr jednoduchý: náhodně vyberte jeden neobsazený sousední bod a přesuňte se tam. Pokud jsou obsazeny všechny čtyři sousední body, ryba se nepohybuje. Protože lov ryb má přednost před pouhým pohyb, pravidla pro žraloka jsou komplikovanější: ze sousedních bodů obsazených rybami náhodně vyberte jeden, přesuňte se tam a pohltte ryby. Pokud v sousedství nejsou žádné ryby, pohybuje se žralok stejně jako ryba, vyhýbá se jeho žraloci. “

Přehled pravidel pro stvoření na Wa-Tor.

Pro ryby

  1. Na každém chrononu se ryba náhodně přesune na jedno ze sousedních neobsazených polí. Pokud nejsou žádná volná pole, nedojde k žádnému pohybu.
  2. Jakmile ryba přežije určitý počet chrononů, může se reprodukovat. To se děje, když se pohybuje na sousední náměstí a zanechává za sebou novou rybu ve své staré poloze. Jeho doba reprodukce se také vynuluje.

Pro žraloky

  1. V každém chrononu se žralok náhodně přesune na sousední pole obsazené rybou. Pokud žádný není, přesune se žralok na náhodné sousední neobsazené pole. Pokud nejsou žádná volná pole, nedojde k žádnému pohybu.
  2. Na každém chrononu je každý žralok zbaven jednotky energie.
  3. Po dosažení nulové energie žralok zemře.
  4. Pokud se žralok přesune na pole obsazené rybou, sežere rybu a vydělá určité množství energie.
  5. Jakmile žralok přežije určitý počet chrononů, může se reprodukovat přesně stejným způsobem jako ryba.

Možné výsledky

Z dlouhodobého hlediska existují ve Wa-Tor tři možné scénáře:

  1. Dokonalá rovnováha mezi rybami a žraloky, kteří se zvyšují a snižují, ale nikdy nevyhynou.
  2. Zmizení žraloků.
  3. Vyhynutí obou druhů.

První scénář může být velmi obtížné získat, když se dosáhne jakési rovnováhy, ve které obě populace periodicky kolísají. Ve většině případů je množství ryb sníženo na téměř ohrožený stav, poté populace žraloků rychle klesá kvůli nedostatku potravy. To umožňuje populaci ryb znovu růst, dokud populace žraloků tento růst nedosáhne.

K vyhynutí obou zvířat dochází, když počet žraloků přesáhne počet, který sní všechny ryby. Protože ryby byly jediným zdrojem potravy pro žraloky, nevyhnutelně zemřou od hladu.

Naopak, pokud je počáteční počet ryb nízký nebo mají žraloci velmi krátké období hladovění, nastane druhý scénář. V tomto případě žraloci vyhynou a ponechají pole otevřené rybám.

Viz také

Poznámky

Reference

  • Dewdney, Alexander Keewatin (prosinec 1984). „Žraloci a ryby vedou ekologickou válku na toroidní planetě Wa-Tor“. Scientific American . str. I4—22.

externí odkazy