Conference publications

Abstracts

XXI conference

Agent-based modelling of directed movement strategies in systems with heterogenous spatial distribution of resourses

Chesnokova O.I., Melkikh A.V.

Ural federal university named after the first President of Russia B.N.Yeltsin, Russia, 620002, Yekaterinburg, 19 Lenin str.

Направленное движение играет важную роль в популяциях живых организмов. Такое движение в той или иной мере учитывается во многих задачах популяционного моделирования. Тем не менее, в имитационных моделях популяций способность двигаться направленно обычно является лишь одним вариантом из относительного большого набора возможных действий агента. Это приводит к тому, что эффекты, вызванные непосредственно направленным перемещением, сложно отличить от влияния прочих факторов.

В ряде работ при моделировании учитывается тот факт, что любое движение требует затрат энергии и должно быть учтено в общем балансе энергии организма. В работе рассмотрен возможный механизм движения протоклеток, при котором химическая или световая энергия преобразуется непосредственно в энергию направленного движения.

Однако многоагентный подход позволяет подробнее описать и проанализировать сложное поведение в неоднородных системах. Поэтому в данной работе была построена многоагентная имитационная модель искусственной жизни, имитирующей примитивную водную экосистему. Моделируется поведение фотосинтезирующих агентов в условиях переменного во времени вертикального градиента освещенности и противоположно направленного градиента ресурсов, осаждающихся на дне.

Данная модель позволяет проанализировать преимущества, которые агент получает непосредственно от способности двигаться направленно в условиях пространственно распределённых ресурсов, абстрагировавшись от прочих факторов. Например, взаимодействия агентов друг с другом.

Программа не только позволяет проанализировать заданные стратегии направленного движения, но и обладает механизмом получения новых стратегий посредством эволюции агентов.

Накоплена статистика по возникновению и взаимодействию различных стратегий в зависимости от окружающих условий и параметров самих агентов. Проведено сравнение полученных стратегий со стратегиями, наблюдающимися в природе у различных видов цианобактерий.

• view as PDF (in Russian) (PDF)