Simulace.info - User contributions [en]

Universe 25

2022-06-12T20:35:36Z

Kart08:

'''Název''': Universe 25

'''Autor''': Tomáš Karásek, kart08

'''Nástroj''': NetLogo

'''Metoda''': Agenti, MonteCarlo

'''Úvod'''

Etolog John B. Calhoun provedl v letech 1968 až 1972 experiment na myších. Nazval ho Universe 25. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

Jedná se o čtvercovou klec o rozměrech 101 x 101 palců pro myši s postupně doplňovaným jídlem a vodou. Mělo dojít k vytvoření a podpoření přirozeného nárůstu populace bez vlivu vnějšího prostředí. Kapacita klece byla pro 3000 myší. V den kolonizace byly do klece umístěny 4 páry myší. Když populace dosáhla počtu 2 200, mnoho myší přestalo mít zájem o rozmnožování, docházelo k formování do agresivních skupin, které pravidelně napadaly další skupiny. Nízká porodnost, vysoká úmrtnost mláďat společně s násilím vedly k zániku celé kolonie. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

Autor experimentu se domnívá, že je experiment aplikovatelný i na lidi v kontextu přelidnění na planetě. Mnoho odpůrců se proti experimentu ohrazuje, že nelze srovnávat lidské a myší sociální chování. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

[[File:Klec_irl_Universe_25.PNG|thumb|500px|Fotografie klece původního experimentu <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>]]

=Cíl simulace=
*Vytvořit "počítačovou kopii" experimentu Universe 25. Cílem je napodobit populační křivku se zapojením 4 druhů chování u lidí – autor Universe 25 srovnával myši s lidmi.

*Sestavit verzi úpravou sociálního chování, aby nedošlo k myší apokalypse.

=Metoda=
Myši by se mohli abstrahovat do agentů a klec do prostředí, ve kterém budou agenti působit. Jejich chování bude abstrahováno do různých metod a vyhodnocování chování bude záviset na nahodilosti. Jedná se tedy o agentní simulace založené na principu Monte Carlo.

NetLogo je pro tyto potřeby jeden z možných nástrojů pro vytvoření simulačního modelu a následného provedení simulace.

=Detailní popis modelu=
==Slovní popis==
===Svět===
Den je rozdělen na 7 částí. Pro každý den je pro myš definováno 7 různých akcí, které může vykonávat. Tyto akce jsou různé pro každý typ sociálního chování, případně pro daný stav myši. V každé části dne je náhodně vybrána je vybrána jedna akce. Akce se z dostupných akcí odebírá a na konci dne dojde k obnovení akcí.
===Agent - Myš===
*Délka myši 7 – 10 cm <ref name="krejsa">https://www.krejsashop.cz/cs/m-159-mys</ref>
*Věk ve venkovních podmínkách cca 1 rok. Věk v domácích/bezpečných podmínkách až 3 roky.<ref name="elite">https://eliteextermination.com/en/news/mouse-reproduction-rate-beware-infestation/</ref> Vybráno bylo rozmezí 1.5-2.5 let
*Doba těhotenství cca 19 – 21 dní <ref name="elite">https://eliteextermination.com/en/news/mouse-reproduction-rate-beware-infestation/</ref>
*5 – 6 mláďat <ref name="batzner">https://www.batzner.com/resources/blog-posts/the-rapid-reproduction-rate-of-mice/</ref>
*Myš může otěhotnět 5 - 10 krát za rok <ref name="batzner">https://www.batzner.com/resources/blog-posts/the-rapid-reproduction-rate-of-mice/</ref>
*3 týdny kojení, mláďata jsou v tuto dobu závislá na matce <ref name="elite">https://eliteextermination.com/en/news/mouse-reproduction-rate-beware-infestation/</ref>
*Rozmnožovací systém funguje od 1,5 měsíce <ref name="elite">https://eliteextermination.com/en/news/mouse-reproduction-rate-beware-infestation/</ref>
*Myš spí v průměru 12h denně. <ref name="wash"> https://faculty.washington.edu/chudler/chasleep.html</ref>

===Klec===
Klec je velká 101x101 palců -> 256.4x256.4 cm. Rozměrově je vhodná pro 3000 myší. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

Dimenze pro prostředí NetLogo je potřeba nastavit tak, aby cca jeden agent byl velikostně 1 pole.

Na okrajích klece jsou umístěny rampy s doplňovači jídla a pití. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

Calhoun v experimentu uvádí, že jsou v prostorách klece i další objekty - klece, atd. tyto objekty jsou abstrahovány.

===Chování ve fázích experimentu===
Calhoun v projektu Universe 25 zmínil, že chování myší je srovnatelné s lidským chováním. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref> Jedna možnost jak rozdělit lidské chování podle charakteristik je Asertivní; Pasivní/Agresivní; Pasivní; Agresivní <ref name=”beh”> https://thumbs.dreamstime.com/z/behavior-types-different-kind-human-passive-passive-aggressive-aggressive-assertive-61553265.jpg </ref>

==== 4 fáze experimentu <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>====
[[File:Mice_population_Universe_25.jpg|thumb|400px|Fotografie z původního experimentu <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>]]

*'''Fáze A'''
**Na začátku, v době kolonizace byly do klece umístěny 4 páry myší s věkem cca 48 dnů.
*'''Fáze B'''
**Myši se přizpůsobily novému prostředí, označily své území a začaly hnízdit. Myši se nadměrně množili. V 315. den bylo v Universe 25 620 myší.
*'''Fáze C'''
**Samci se rozdělovali na alfa samce a beta samce. Alfa samci byli agresivní a vyvolávali násilí, oproti tomu beta samci se drželi stranou a snažili se co nejméně socializovat.
**Samci přestávali sociálně fungovat jako otcové a nebránili svá hnízda, tak samice se stávaly agresivnější. A odmítaly se dále pářit.
**Fáze byla ukončena 560 den kdy bylo v kleci 2200 myší a zároveň nejvíce vůbec.

*'''Fáze D'''
**Do 560. dne se přírůstek populace úplně zastavil. Vystupňovala se situace z Fáze C natolik, že myši neměli žádnou touhou pářit se, vychovávat mladé nebo zakládat sociální roli ve společnosti. Vše vedlo k zániku Universe 25.
====Chování myší====
*'''Asertivní''' - „Jasně vyjadřuji, že oba máme práva a potřeby“ <ref name=”beh”> https://thumbs.dreamstime.com/z/behavior-types-different-kind-human-passive-passive-aggressive-aggressive-assertive-61553265.jpg </ref> – tento popis byl vybrán pro myši ve Fázi B

*'''Pasivní/Agresivní''' – „Nenápadně dávám najevo, že převažují moje práva a potřeby“ <ref name=”beh”> https://thumbs.dreamstime.com/z/behavior-types-different-kind-human-passive-passive-aggressive-aggressive-assertive-61553265.jpg </ref> – tento popis byl vybrán pro myši ve Fázi C – myši přestávají sociálně fungovat

*'''Pasivní''' – „Práva a potřeby jiných mají přednost před mými“ <ref name=”beh”> https://thumbs.dreamstime.com/z/behavior-types-different-kind-human-passive-passive-aggressive-aggressive-assertive-61553265.jpg </ref> – ve Fázi D by se tento popis dal přiřadit k myším, co se vyhýbají kontaktu a odmítají se jakkoliv socializovat

*'''Agresivní''' – „Směle trvám na tom, že moje práva a potřeby mají přednost“ <ref name=”beh”> https://thumbs.dreamstime.com/z/behavior-types-different-kind-human-passive-passive-aggressive-aggressive-assertive-61553265.jpg </ref>– ve Fázi D by se tento popis dal přiřadit k myším, které vyvolávají násilí a jsou agresivní

===Akce myší===
U každého typu chování je pro myš každý den určen stejný seznam dostupných akcí
'''Jiné akce a iterace, než zde zmíněné NEJSOU SOUČÁSTÍ MODELU'''
*'''Eating''' – myš se pohybuje na krajní rampě a stravuje se
*'''Sleeping''' – myš spí. Tuto činnost by měla vykonávat až půl dne (viz nahoře)
*'''Sneaking''' – Myš prozkoumává. Pokud se při této činnosti potká samiček a samička, může dojít k oplodnění.
*'''Avoiding''' – Myš se asocializuje. Běhá po krajích a vyhýbá se kontaktu.
*'''Parenting''' – Speciální akce pro samičky, když porodí. Samička porodila a kojí. Nehýbe se z hnízda, které brání.

====Iterace mezi akcemi====
*'''Eating x Eating''' – pokud jsou myši při stravování na stejném políčku. Hrozí souboj s vyšší pravděpodobností.
*'''Sneaking x Sneaking''' – může dojít k oplodnění, nebo k souboji
*'''Sneaking x Sleeping''' – dojde k probuzení myši a může dojít s větší pravděpodobností k souboji
*'''Sneaking x Parenting''' – dojde ke konfrontaci hnízda a může dojít s vyšší pravděpodobností k souboji. Pokud matka zemře, zemřou i mladé
*'''Avoiding x Avoiding''' – i u myší, které se nechtějí socializovat, může dojít k souboji. Tentokrát se sníženou pradepodobností.
*'''Sneaking x Lifephase 0''' – mláďata nemají akce, proto je tuto situaci potřeba zohlednit. Najde se matka mláděte a je vykonána stejná akce jako Sneaking x Parenting, protože matka mládě brání

==Konkrétní hodnoty a postupy==
===Inicializace modelu===
[[File:Nastavení_světa_Universe_25.PNG|thumb|350px|Nastavení světa v NetLogu]]

[[File:Ukázka_klece_netlogo.PNG|thumb|350px|Nastavení klece v NetLogu]]

Nejprve je v Netlogu potřeba nastavit prostředí do formy klece. Velikost klece je spočtena tak, aby jeden agent byl na jednom poli.
Délka_reálné_klece / délka_myši * počet_myší_vedle_sebe = Obě_hrany ... (Obě_hrany - Délka_reálné_klece) / 2 = Délka_pro_každou_stranu .... Délka_jedné_strany_simulace = Délka_reálné_klece / délka_myši + Délka_pro_každou_stranu

256.4 / 8,5 * 2,5 = 75 … 75 / 2 = 23 … 256.4 / 8,5 +23 = 53x53

Nastavení světa viz obrázky

Červená plocha značí rampy s jídlem, modrá okraje klece.

===Atributy myší===
*věk - int
*životní fáze - Enum[Newborn,Child,Productive,Old]
*pohlaví- Enum[Male,Female]
*možnost rozmnožování - bool
*čas těhotenství - int
*čas potřebný po další těhotenství - int
*čas starání se o novorozené - int
*chování - Enum[Assertive,Passive/Aggressive,Passive,Aggressive]
*počítadlo traumat - int
*den přirozeného úmrtí - int
*akce pro danou část dne - one of ''dostupné akce pro den''
*dostupné akce pro den - list

===Svět===
V NetLogu je jeden tick = jedna část dne. Den má celkem 7 částí.

----

====Nový den====
Vyhodnocuje se pokaždé, když je 7. část dne.

*Přičtení +1 do counteru pro dny.
*Myši, jejichž den úmrtí je stejný jako den v counteru zemřou.
*Těhotným myším se přičte den do porodu
*Těhotné myši, které mají porodit porodí 5-6 mláďat na stejnou pozici, kde se teď nachází. Po porodu se u matky nastaví, že nemůže otěhotnět 21-58 dní
*Narozené myši mají následující hodnoty atributů:
**věk - 0
**životní fáze - Newborn
**pohlaví- 50% Male; 50% Female
**možnost rozmnožování - false
**čas těhotenství - 0
**čas potřebný po další těhotenství - 0
**čas starání se o novorozené - 0
**chování - Assertive
**počítadlo traumat - 0
**den přirozeného úmrtí - 548-913 dní (1,5-2,5 let)
**akce pro danou část dne - 0
**dostupné akce pro den - 0

*Aktualizuje se životní fáze myši podle aktuálního věku dle tabulky:
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Aktualizace životní faze myši
|-
! Dny!! Životní faze + další parametry
|-
| 0-21|| Newborn
|-
| 22-45|| Child
|-
| 46-474|| Productive; atribut: možnost rozmnožování = true
|-
| 475+|| Old; atribut: možnost rozmnožování = false
|-

|}

*Každé myši se přiřadí nový list dostupných akcí pro den podle tabulky:
**Myš spí v průměru 12h denně<ref name="wash"> https://faculty.washington.edu/chudler/chasleep.html</ref> - v akcích se zohledňuje 2/7 akcí na spánek. Mělo by být 5/10. Toto je abstrahováno s předpokladem, že ve zbylých 3 spáncích spí všechny myši.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+ Dostupné akce pro den
|-
! Typ chování myši/speciální charakteristika !! List dostupných akcí
|-
| Assertive|| [Eating, Sleeping, Sleeping, Sneaking, Sneaking, Sneaking, Sneaking]
|-
| Passive/Aggressive || [Eating, Sleeping, Sleeping, Avoiding, Sneaking, Sneaking, Sneaking]
|-
| Passive|| [Eating, Sleeping, Sleeping, Avoiding, Avoiding, Sneaking, Sneaking]
|-
| Aggressive|| [Eating, Sleeping, Sleeping, Avoiding, Sneaking, Sneaking, Sneaking]
|-
| životní faze = Newborn|| []
|-
| pohlaví = Female and doba těhotenství >= 16|| [Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding]
|-
| pohlaví = Female and čas starání se o novorozené <= 21|| [Parenting, Parenting, Parenting, Parenting, Parenting, Parenting, Parenting]

|}
*Každé myši se přičte 1 den života
*Každé myší se určí, zda dojde ke změně chování podle počítadla traumatu.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Změna chování podle počítadla traumatu
|-
! Hodnota !! Popis změny
|-
| 0-44|| Assertive
|-
| 45-349|| Passive/Aggressive
|-
| 350+|| 50% Aggressive nebo 50% Passive
|}

----
====Průběh dne====
*Pro každou '''část dne''' se u myší vybere '''jedna akce''' z dostupných akcí myši, kterou budou provádět.

*Dojde k '''pohybu myší''' podle akce z předchozího kroku podle následující tabulky:

{| class="wikitable"
|+ Pohyb myší podle akce
|-
! Akce !! Pole
|-
| Eating|| rampa s jídlem
|-
| Sleeping|| 1/3 střed; 2/3 kraj klece
|-
| Sneaking|| střed nebo kraj klece
|-
| Avoiding|| 1/3 střed; 2/3 kraj klece
|-
| Parenting|| bez pohybu
|}

* Dojde k vyřešení konfliktů dvou nejbližších myší podle tabulek níže
**Oboum myším se odebere akce pro tuto část dne - aby nedocházelo k duplikacím

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+ Řešení konfliktů myší
|-
! Akce !! Průběh
|-
| Eating x Eating|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 2
|-
| Sneaking x Sneaking|| Stejná pohlaví - vyhodnotí se možnost souboje s násobitelem 1 ; Různá pohlaví a schopnost reprodukce – vyhodnotí se, zda dojde k oplodnění. Pokud nedojde k oplodnění, vyhodnotí se možnost souboje s násobitelem 1
|-
| Sneaking x Sleeping|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 1.5
|-
| Sneaking x Parenting|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 1.3
|-
| Avoiding x Avoiding|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 0.6
|-
| Sneaking x Lifephase 0|| Pokud se potká myš s novorozencem, je nalezena matka a je provedena větev '''Sneaking x Parenting''' s matkou namísto novorozence
|}

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Vyhodnocení, zda bude souboj
|-
! Typ chování alespoň jedné myši!! Výpočet, zda bude Souboj
|-
| Assertive|| 1% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|-
| Passive/Aggressive || 7% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|-
| Passive|| 15% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|-
| Aggressive|| 20% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|}

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Souboj – zda dojde k úmrtí
|-
! Životní faze myší!! Výpočet, zda dojde k oplodnění
|-
| (Child x Productive) or (Child x Old)|| 0.5%, že dojde k úmrtí Child
|-
| (Productive x Productive) or (Productive x Old)|| 0.05%, že dojde k úmrtí; 4/5 pro alespoň jednu myš, 1/5 pro obě myši ; pokud zemře matka s mláďaty, zemřou I mláďata
|}

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Vyhodnocení, zda dojde k oplodnění
|-
! Typ chování samice!! Výpočet, zda dojde k oplodnění
|-
| Assertive|| 10.5%
|-
| Passive/Aggressive || 6%
|-
| Passive|| 0.15%
|-
| Aggressive|| 0.25%
|}

*Pokud je toto sedmá část dne. Načte se '''Nový den'''. Jinak se pokračuje novou částí dne.
----

===Regulace v průběhu simulace ===
V některých případech je potřeba "nahodilosti" trochu pomoci, proto byly do modelu simulace přidány 2 aspekty, které "korigují" přiblížení simulace do reálného světa.
====Konflikty myší v počáteční fázi simulace====
Jelikož se myši pohybují zcela nahodile, je opravdu malá pravděpodobnost, že na sebe na počátku simulace natrefí. Proto je při nízkém počtu myší zvednut okruh "in range" pro myš provádějící akci.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Vzdálenosti dvou nejbližších myší pro vyhodnocení konfliktu
|-
! Počet myší v kleci!! Vzdálenost okruhu pro myš s akcí
|-
| 0-55|| radius = 4
|-
| 56-65|| radius = 3
|-
| 66+|| radius = 1
|}
====Počítadlo traumat====
Pro myši, co spolu bojují, se počítadlo traumat zvedá o 7 bodů.

Nejen myši, co spolu bojují, tak zažívají nepříjemné pocity. Z tohoto důvodu byla vybrána oblast kolem zápasících myší, a všem ostatním myším se zvedá počítadlo traumat.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Počítadlo traumat pro myši v okruhu
|-
! Radius !! Počet bodů přičtených do traumatu
|-
| 4|| 2.5
|-
| 5|| 2
|-
| 6 || 0.5
|}

=Výsledky=
Jediná zjištěná možnost, jak lze vyhodnotit správnost výsledků, je srovnat originální graf z roku 1972 z experimentu Universe 25 a s grafem hodnot z provedené simulace z představeného modelu.

Bylo provedeno 150 simulací tohoto modelu. Výsledky z průběhů byly zprůměrovány a byl vytvořen graf porovnávající počty myší / dny.

[[File:Graf_simulace_a_experimentu_Universe_25.png|thumb|500px|left|Výsledky simulace]]

==Cíl simulace - Vytvořit "počítačovou kopii" experimentu Universe 25==
Z grafu je patrné, že se to v poslední fázi D nepovedlo. Počet myší klesá o mnoho více, než v původním experimentu.

Důvodem je pravděpodobně nevhodně nastavený parametr pro věk myší. Calhoun uvádí, že jedna z jeho myší se dožila až věku 2,7 let. Na bázi literatury bylo určeno 1,5-2,5 let pro myši v domácím prostředí vystavených stresu a soubojům, což je evidentně málo a měla by být použita vyšší hodnota.

V nejlepším případě je vhodné tento fakt konzultovat s expertem – zoologem.

==Cíl simulace - Sestavit verzi úpravou sociálního chování, aby nedošlo k myší apokalypse==
I když byla porodnost Agresivních myší a Pasivních na velice malých hodnotách – Calhoun popisoval, že došlo k úplnému zastavení množení - tak lze tento fakt pozorovat ode dne cca 900, že se populace začíná mírně obnovovat – je to způsobeno právě onou minimální hodnotou rozmnožování. Čím vyšší je hodnota rozmnožování u pasivních a Agresivních myší, tím se křivka začne srovnávat rychleji.

=Závěr=
Přestože se daly odvodit nějaké výsledky, a cíle simulace byly zdůvodněny, tak se výsledný model nemůže brát jako důvěryhodný, protože nastavovaná procenta u vyhodnocování akcí založených na sociálním chování nejsou v literatuře zdokumentována. Jedná se pouze o dedukci z původního článku o experimentu Universe 25. Věřím, že se s různou obměnou parametrů u sociálního chování bude možné dostat k podobným, ne-li lepším výsledkům. Simulace založené na nahodilém odvozování parametrů nejsou vhodné. Bohužel jsem si toho neuvědomoval při tvorbě zadání.
=Kód=
[[File:Universe_25.nlogo]]

[[File:Universe_25_-_Výsledky_simulace.xlsx]]

=Zdroje=
<references/>

Universe 25

2022-06-12T20:34:19Z

Kart08:

'''Název''': Universe 25

'''Autor''': Tomáš Karásek, kart08

'''Nástroj''': NetLogo

'''Metoda''': Agenti, MonteCarlo

'''Úvod'''

Etolog John B. Calhoun provedl v letech 1968 až 1972 experiment na myších. Nazval ho Universe 25. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

Jedná se o čtvercovou klec o rozměrech 101 x 101 palců pro myši s postupně doplňovaným jídlem a vodou. Mělo dojít k vytvoření a podpoření přirozeného nárůstu populace bez vlivu vnějšího prostředí. Kapacita klece byla pro 3000 myší. V den kolonizace byly do klece umístěny 4 páry myší. Když populace dosáhla počtu 2 200, mnoho myší přestalo mít zájem o rozmnožování, docházelo k formování do agresivních skupin, které pravidelně napadaly další skupiny. Nízká porodnost, vysoká úmrtnost mláďat společně s násilím vedly k zániku celé kolonie. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

Autor experimentu se domnívá, že je experiment aplikovatelný i na lidi v kontextu přelidnění na planetě. Mnoho odpůrců se proti experimentu ohrazuje, že nelze srovnávat lidské a myší sociální chování. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

[[File:Klec_irl_Universe_25.PNG|thumb|500px|Fotografie klece původního experimentu <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>]]

=Cíl simulace=
*Vytvořit "počítačovou kopii" experimentu Universe 25. Cílem je napodobit populační křivku se zapojením 4 druhů chování u lidí – autor Universe 25 srovnával myši s lidmi.

*Sestavit verzi úpravou sociálního chování, aby nedošlo k myší apokalypse.

=Metoda=
Myši by se mohli abstrahovat do agentů a klec do prostředí, ve kterém budou agenti působit. Jejich chování bude abstrahováno do různých metod a vyhodnocování chování bude záviset na nahodilosti. Jedná se tedy o agentní simulace založené na principu Monte Carlo.

NetLogo je pro tyto potřeby jeden z možných nástrojů pro vytvoření simulačního modelu a následného provedení simulace.

=Detailní popis modelu=
==Slovní popis==
===Svět===
Den je rozdělen na 7 částí. Pro každý den je pro myš definováno 7 různých akcí, které může vykonávat. Tyto akce jsou různé pro každý typ sociálního chování, případně pro daný stav myši. V každé části dne je náhodně vybrána je vybrána jedna akce. Akce se z dostupných akcí odebírá a na konci dne dojde k obnovení akcí.
===Agent - Myš===
*Délka myši 7 – 10 cm <ref name="krejsa">https://www.krejsashop.cz/cs/m-159-mys</ref>
*Věk ve venkovních podmínkách cca 1 rok. Věk v domácích/bezpečných podmínkách až 3 roky.<ref name="elite">https://eliteextermination.com/en/news/mouse-reproduction-rate-beware-infestation/</ref> Vybráno bylo rozmezí 1.5-2.5 let
*Doba těhotenství cca 19 – 21 dní <ref name="elite">https://eliteextermination.com/en/news/mouse-reproduction-rate-beware-infestation/</ref>
*5 – 6 mláďat <ref name="batzner">https://www.batzner.com/resources/blog-posts/the-rapid-reproduction-rate-of-mice/</ref>
*Myš může otěhotnět 5 - 10 krát za rok <ref name="batzner">https://www.batzner.com/resources/blog-posts/the-rapid-reproduction-rate-of-mice/</ref>
*3 týdny kojení, mláďata jsou v tuto dobu závislá na matce <ref name="elite">https://eliteextermination.com/en/news/mouse-reproduction-rate-beware-infestation/</ref>
*Rozmnožovací systém funguje od 1,5 měsíce <ref name="elite">https://eliteextermination.com/en/news/mouse-reproduction-rate-beware-infestation/</ref>
*Myš spí v průměru 12h denně. <ref name="wash"> https://faculty.washington.edu/chudler/chasleep.html</ref>

===Klec===
Klec je velká 101x101 palců -> 256.4x256.4 cm. Rozměrově je vhodná pro 3000 myší. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

Dimenze pro prostředí NetLogo je potřeba nastavit tak, aby cca jeden agent byl velikostně 1 pole.

Na okrajích klece jsou umístěny rampy s doplňovači jídla a pití. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

Calhoun v experimentu uvádí, že jsou v prostorách klece i další objekty - klece, atd. tyto objekty jsou abstrahovány.

===Chování ve fázích experimentu===
Calhoun v projektu Universe 25 zmínil, že chování myší je srovnatelné s lidským chováním. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref> Jedna možnost jak rozdělit lidské chování podle charakteristik je Asertivní; Pasivní/Agresivní; Pasivní; Agresivní <ref name=”beh”> https://thumbs.dreamstime.com/z/behavior-types-different-kind-human-passive-passive-aggressive-aggressive-assertive-61553265.jpg </ref>

==== 4 fáze experimentu <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>====
[[File:Mice_population_Universe_25.jpg|thumb|400px|Fotografie z původního experimentu <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>]]

*'''Fáze A'''
**Na začátku, v době kolonizace byly do klece umístěny 4 páry myší s věkem cca 48 dnů.
*'''Fáze B'''
**Myši se přizpůsobily novému prostředí, označily své území a začaly hnízdit. Myši se nadměrně množili. V 315. den bylo v Universe 25 620 myší.
*'''Fáze C'''
**Samci se rozdělovali na alfa samce a beta samce. Alfa samci byli agresivní a vyvolávali násilí, oproti tomu beta samci se drželi stranou a snažili se co nejméně socializovat.
**Samci přestávali sociálně fungovat jako otcové a nebránili svá hnízda, tak samice se stávaly agresivnější. A odmítaly se dále pářit.
**Fáze byla ukončena 560 den kdy bylo v kleci 2200 myší a zároveň nejvíce vůbec.

*'''Fáze D'''
**Do 560. dne se přírůstek populace úplně zastavil. Vystupňovala se situace z Fáze C natolik, že myši neměli žádnou touhou pářit se, vychovávat mladé nebo zakládat sociální roli ve společnosti. Vše vedlo k zániku Universe 25.
====Chování myší====
*'''Asertivní''' - „Jasně vyjadřuji, že oba máme práva a potřeby“ <ref name=”beh”> https://thumbs.dreamstime.com/z/behavior-types-different-kind-human-passive-passive-aggressive-aggressive-assertive-61553265.jpg </ref> – tento popis byl vybrán pro myši ve Fázi B

*'''Pasivní/Agresivní''' – „Nenápadně dávám najevo, že převažují moje práva a potřeby“ <ref name=”beh”> https://thumbs.dreamstime.com/z/behavior-types-different-kind-human-passive-passive-aggressive-aggressive-assertive-61553265.jpg </ref> – tento popis byl vybrán pro myši ve Fázi C – myši přestávají sociálně fungovat

*'''Pasivní''' – „Práva a potřeby jiných mají přednost před mými“ <ref name=”beh”> https://thumbs.dreamstime.com/z/behavior-types-different-kind-human-passive-passive-aggressive-aggressive-assertive-61553265.jpg </ref> – ve Fázi D by se tento popis dal přiřadit k myším, co se vyhýbají kontaktu a odmítají se jakkoliv socializovat

*'''Agresivní''' – „Směle trvám na tom, že moje práva a potřeby mají přednost“ <ref name=”beh”> https://thumbs.dreamstime.com/z/behavior-types-different-kind-human-passive-passive-aggressive-aggressive-assertive-61553265.jpg </ref>– ve Fázi D by se tento popis dal přiřadit k myším, které vyvolávají násilí a jsou agresivní

===Akce myší===
U každého typu chování je pro myš každý den určen stejný seznam dostupných akcí
'''Jiné akce a iterace, než zde zmíněné NEJSOU SOUČÁSTÍ MODELU'''
*'''Eating''' – myš se pohybuje na krajní rampě a stravuje se
*'''Sleeping''' – myš spí. Tuto činnost by měla vykonávat až půl dne (viz nahoře)
*'''Sneaking''' – Myš prozkoumává. Pokud se při této činnosti potká samiček a samička, může dojít k oplodnění.
*'''Avoiding''' – Myš se asocializuje. Běhá po krajích a vyhýbá se kontaktu.
*'''Parenting''' – Speciální akce pro samičky, když porodí. Samička porodila a kojí. Nehýbe se z hnízda, které brání.

====Iterace mezi akcemi====
*'''Eating x Eating''' – pokud jsou myši při stravování na stejném políčku. Hrozí souboj s vyšší pravděpodobností.
*'''Sneaking x Sneaking''' – může dojít k oplodnění, nebo k souboji
*'''Sneaking x Sleeping''' – dojde k probuzení myši a může dojít s větší pravděpodobností k souboji
*'''Sneaking x Parenting''' – dojde ke konfrontaci hnízda a může dojít s vyšší pravděpodobností k souboji. Pokud matka zemře, zemřou i mladé
*'''Avoiding x Avoiding''' – i u myší, které se nechtějí socializovat, může dojít k souboji. Tentokrát se sníženou pradepodobností.
*'''Sneaking x Lifephase 0''' – mláďata nemají akce, proto je tuto situaci potřeba zohlednit. Najde se matka mláděte a je vykonána stejná akce jako Sneaking x Parenting, protože matka mládě brání

==Konkrétní hodnoty a postupy==
===Inicializace modelu===
[[File:Nastavení_světa_Universe_25.PNG|thumb|350px|Nastavení světa v NetLogu]]

[[File:Ukázka_klece_netlogo.PNG|thumb|350px|Nastavení klece v NetLogu]]

Nejprve je v Netlogu potřeba nastavit prostředí do formy klece. Velikost klece je spočtena tak, aby jeden agent byl na jednom poli.
Délka_reálné_klece / délka_myši * počet_myší_vedle_sebe = Obě_hrany ... (Obě_hrany - Délka_reálné_klece) / 2 = Délka_pro_každou_stranu .... Délka_jedné_strany_simulace = Délka_reálné_klece / délka_myši + Délka_pro_každou_stranu

256.4 / 8,5 * 2,5 = 75 … 75 / 2 = 23 … 256.4 / 8,5 +23 = 53x53

Nastavení světa viz obrázky

Červená plocha značí rampy s jídlem, modrá okraje klece.

===Atributy myší===
*věk - int
*životní fáze - Enum[Newborn,Child,Productive,Old]
*pohlaví- Enum[Male,Female]
*možnost rozmnožování - bool
*čas těhotenství - int
*čas potřebný po další těhotenství - int
*čas starání se o novorozené - int
*chování - Enum[Assertive,Passive/Aggressive,Passive,Aggressive]
*počítadlo traumat - int
*den přirozeného úmrtí - int
*akce pro danou část dne - one of ''dostupné akce pro den''
*dostupné akce pro den - list

===Svět===
V NetLogu je jeden tick = jedna část dne. Den má celkem 7 částí.

----

====Nový den====
Vyhodnocuje se pokaždé, když je 7. část dne.

*Přičtení +1 do counteru pro dny.
*Myši, jejichž den úmrtí je stejný jako den v counteru zemřou.
*Těhotným myším se přičte den do porodu
*Těhotné myši, které mají porodit porodí 5-6 mláďat na stejnou pozici, kde se teď nachází. Po porodu se u matky nastaví, že nemůže otěhotnět 21-58 dní
*Narozené myši mají následující hodnoty atributů:
**věk - 0
**životní fáze - Newborn
**pohlaví- 50% Male; 50% Female
**možnost rozmnožování - false
**čas těhotenství - 0
**čas potřebný po další těhotenství - 0
**čas starání se o novorozené - 0
**chování - Assertive
**počítadlo traumat - 0
**den přirozeného úmrtí - 548-913 dní (1,5-2,5 let)
**akce pro danou část dne - 0
**dostupné akce pro den - 0

*Aktualizuje se životní fáze myši podle aktuálního věku dle tabulky:
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Aktualizace životní faze myši
|-
! Dny!! Životní faze + další parametry
|-
| 0-21|| Newborn
|-
| 22-45|| Child
|-
| 46-474|| Productive; atribut: možnost rozmnožování = true
|-
| 475+|| Old; atribut: možnost rozmnožování = false
|-

|}

*Každé myši se přiřadí nový list dostupných akcí pro den podle tabulky:
**Myš spí v průměru 12h denně<ref name="wash">https://faculty.washington.edu/chudler/chasleep.html</ref> - v akcích se zohledňuje 2/7 akcí na spánek. Mělo by být 5/10. Toto je abstrahováno s předpokladem, že ve zbylých 3 spáncích spí všechny myši.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+ Dostupné akce pro den
|-
! Typ chování myši/speciální charakteristika !! List dostupných akcí
|-
| Assertive|| [Eating, Sleeping, Sleeping, Sneaking, Sneaking, Sneaking, Sneaking]
|-
| Passive/Aggressive || [Eating, Sleeping, Sleeping, Avoiding, Sneaking, Sneaking, Sneaking]
|-
| Passive|| [Eating, Sleeping, Sleeping, Avoiding, Avoiding, Sneaking, Sneaking]
|-
| Aggressive|| [Eating, Sleeping, Sleeping, Avoiding, Sneaking, Sneaking, Sneaking]
|-
| životní faze = Newborn|| []
|-
| pohlaví = Female and doba těhotenství >= 16|| [Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding]
|-
| pohlaví = Female and čas starání se o novorozené <= 21|| [Parenting, Parenting, Parenting, Parenting, Parenting, Parenting, Parenting]

|}
*Každé myši se přičte 1 den života
*Každé myší se určí, zda dojde ke změně chování podle počítadla traumatu.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Změna chování podle počítadla traumatu
|-
! Hodnota !! Popis změny
|-
| 0-44|| Assertive
|-
| 45-349|| Passive/Aggressive
|-
| 350+|| 50% Aggressive nebo 50% Passive
|}

----
====Průběh dne====
*Pro každou '''část dne''' se u myší vybere '''jedna akce''' z dostupných akcí myši, kterou budou provádět.

*Dojde k '''pohybu myší''' podle akce z předchozího kroku podle následující tabulky:

{| class="wikitable"
|+ Pohyb myší podle akce
|-
! Akce !! Pole
|-
| Eating|| rampa s jídlem
|-
| Sleeping|| 1/3 střed; 2/3 kraj klece
|-
| Sneaking|| střed nebo kraj klece
|-
| Avoiding|| 1/3 střed; 2/3 kraj klece
|-
| Parenting|| bez pohybu
|}

* Dojde k vyřešení konfliktů dvou nejbližších myší podle tabulek níže
**Oboum myším se odebere akce pro tuto část dne - aby nedocházelo k duplikacím

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+ Řešení konfliktů myší
|-
! Akce !! Průběh
|-
| Eating x Eating|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 2
|-
| Sneaking x Sneaking|| Stejná pohlaví - vyhodnotí se možnost souboje s násobitelem 1 ; Různá pohlaví a schopnost reprodukce – vyhodnotí se, zda dojde k oplodnění. Pokud nedojde k oplodnění, vyhodnotí se možnost souboje s násobitelem 1
|-
| Sneaking x Sleeping|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 1.5
|-
| Sneaking x Parenting|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 1.3
|-
| Avoiding x Avoiding|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 0.6
|-
| Sneaking x Lifephase 0|| Pokud se potká myš s novorozencem, je nalezena matka a je provedena větev '''Sneaking x Parenting''' s matkou namísto novorozence
|}

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Vyhodnocení, zda bude souboj
|-
! Typ chování alespoň jedné myši!! Výpočet, zda bude Souboj
|-
| Assertive|| 1% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|-
| Passive/Aggressive || 7% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|-
| Passive|| 15% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|-
| Aggressive|| 20% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|}

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Souboj – zda dojde k úmrtí
|-
! Životní faze myší!! Výpočet, zda dojde k oplodnění
|-
| (Child x Productive) or (Child x Old)|| 0.5%, že dojde k úmrtí Child
|-
| (Productive x Productive) or (Productive x Old)|| 0.05%, že dojde k úmrtí; 4/5 pro alespoň jednu myš, 1/5 pro obě myši ; pokud zemře matka s mláďaty, zemřou I mláďata
|}

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Vyhodnocení, zda dojde k oplodnění
|-
! Typ chování samice!! Výpočet, zda dojde k oplodnění
|-
| Assertive|| 10.5%
|-
| Passive/Aggressive || 6%
|-
| Passive|| 0.15%
|-
| Aggressive|| 0.25%
|}

*Pokud je toto sedmá část dne. Načte se '''Nový den'''. Jinak se pokračuje novou částí dne.
----

===Regulace v průběhu simulace ===
V některých případech je potřeba "nahodilosti" trochu pomoci, proto byly do modelu simulace přidány 2 aspekty, které "korigují" přiblížení simulace do reálného světa.
====Konflikty myší v počáteční fázi simulace====
Jelikož se myši pohybují zcela nahodile, je opravdu malá pravděpodobnost, že na sebe na počátku simulace natrefí. Proto je při nízkém počtu myší zvednut okruh "in range" pro myš provádějící akci.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Vzdálenosti dvou nejbližších myší pro vyhodnocení konfliktu
|-
! Počet myší v kleci!! Vzdálenost okruhu pro myš s akcí
|-
| 0-55|| radius = 4
|-
| 56-65|| radius = 3
|-
| 66+|| radius = 1
|}
====Počítadlo traumat====
Pro myši, co spolu bojují, se počítadlo traumat zvedá o 7 bodů.

Nejen myši, co spolu bojují, tak zažívají nepříjemné pocity. Z tohoto důvodu byla vybrána oblast kolem zápasících myší, a všem ostatním myším se zvedá počítadlo traumat.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Počítadlo traumat pro myši v okruhu
|-
! Radius !! Počet bodů přičtených do traumatu
|-
| 4|| 2.5
|-
| 5|| 2
|-
| 6 || 0.5
|}

=Výsledky=
Jediná zjištěná možnost, jak lze vyhodnotit správnost výsledků, je srovnat originální graf z roku 1972 z experimentu Universe 25 a s grafem hodnot z provedené simulace z představeného modelu.

Bylo provedeno 150 simulací tohoto modelu. Výsledky z průběhů byly zprůměrovány a byl vytvořen graf porovnávající počty myší / dny.

[[File:Graf_simulace_a_experimentu_Universe_25.png|thumb|500px|left|Výsledky simulace]]

==Cíl simulace - Vytvořit "počítačovou kopii" experimentu Universe 25==
Z grafu je patrné, že se to v poslední fázi D nepovedlo. Počet myší klesá o mnoho více, než v původním experimentu.

Důvodem je pravděpodobně nevhodně nastavený parametr pro věk myší. Calhoun uvádí, že jedna z jeho myší se dožila až věku 2,7 let. Na bázi literatury bylo určeno 1,5-2,5 let pro myši v domácím prostředí vystavených stresu a soubojům, což je evidentně málo a měla by být použita vyšší hodnota.

V nejlepším případě je vhodné tento fakt konzultovat s expertem – zoologem.

==Cíl simulace - Sestavit verzi úpravou sociálního chování, aby nedošlo k myší apokalypse==
I když byla porodnost Agresivních myší a Pasivních na velice malých hodnotách – Calhoun popisoval, že došlo k úplnému zastavení množení - tak lze tento fakt pozorovat ode dne cca 900, že se populace začíná mírně obnovovat – je to způsobeno právě onou minimální hodnotou rozmnožování. Čím vyšší je hodnota rozmnožování u pasivních a Agresivních myší, tím se křivka začne srovnávat rychleji.

=Závěr=
Přestože se daly odvodit nějaké výsledky, a cíle simulace byly zdůvodněny, tak se výsledný model nemůže brát jako důvěryhodný, protože nastavovaná procenta u vyhodnocování akcí založených na sociálním chování nejsou v literatuře zdokumentována. Jedná se pouze o dedukci z původního článku o experimentu Universe 25. Věřím, že se s různou obměnou parametrů u sociálního chování bude možné dostat k podobným, ne-li lepším výsledkům. Simulace založené na nahodilém odvozování parametrů nejsou vhodné. Bohužel jsem si toho neuvědomoval při tvorbě zadání.
=Kód=
[[File:Universe_25.nlogo]]

[[File:Universe_25_-_Výsledky_simulace.xlsx]]

=Zdroje=
<references/>

SS 2021/2022/cs

2022-06-12T20:33:02Z

Kart08:

{{DISPLAYTITLE:LS 2021/2022}}

Semestrální práce (simulace) z letního semestru 2021/2022. Sem přidejte odkaz na stránku s Vaší prací.
Nejprve je třeba nechat schválit [[Assignment SS 2021/2022/cs|zadání práce]].

=Vypracovaná témata LS 2021/2022=

* [https://www.simulace.info/index.php/Dom%C3%A1c%C3%AD_fotovoltaick%C3%A1_elektr%C3%A1rna Simulace domácí fotovoltaické elektrárny (Vensim)] - Jan Pulchart

* [https://www.simulace.info/index.php/P%C5%99%C3%ADchod_a_odchod_d%C4%9Bt%C3%AD_do_a_z_pomocn%C3%BDch_za%C5%99%C3%ADzen%C3%AD Příchod a odchod dětí do a z pomocných zařízení (Vensim)] - Kateřina Svobodová

* [https://www.simulace.info/index.php/User:Brcm00 Supply Chain Management malého podniku (Vensim)] - Milan Brchel

* [https://www.simulace.info/index.php/Simulace_st%C3%A1rnut%C3%AD_%C4%8Desk%C3%A9ho_obyvatelstva_(Vensim) Simulace stárnutí českého obyvatelstva (Vensim)] - Veronika Kostrouchova

* [https://www.simulace.info/index.php/User:Stej40 Produkce oxidu uhličitého v ČR (Vensim)] - Jiří Štěpán

* [https://www.simulace.info/index.php/User:Marcel_%C5%BDec Stimulovanie a regulavanie chovu ošípaných (NetLogo)] - Marcel Žec

* [https://www.simulace.info/index.php/Simulace_%C5%A1%C3%AD%C5%99en%C3%AD_n%C3%A1sil%C3%AD_v_komunit%C4%9B_(NetLogo) Simulace šíření násilí v komunitě] - Martin Pokorný

* [https://www.simulace.info/index.php/Optimalizace_objedn%C3%A1vek_z%C3%A1vozu_v_baru Optimalizace objednávek závozu v baru (Simprocess)] - Jiří Němeček

* [https://www.simulace.info/index.php/Simul%C3%A1cia_rastu_v%C3%A1penatky_mnohohlavej_na_mape_Prahy_(NetLogo) Simulácia rastu vápenatky mnohohlavej na mape Prahy (NetLogo)] - Samuel Mečiar

* [https://www.simulace.info/index.php/Evakuace_are%C3%A1lu_V%C5%A0E Evakuace areálu VŠE (NetLogo)] - David Vojta

* [https://www.simulace.info/index.php/Universe_25 Universe 25 (NetLogo)] - Tomáš Karásek

Universe 25

2022-06-12T20:31:51Z

Kart08:

'''Název''': Universe 25

'''Autor''': Tomáš Karásek, kart08

'''Nástroj''': NetLogo

'''Metoda''': Agenti, MonteCarlo

'''Úvod'''

Etolog John B. Calhoun provedl v letech 1968 až 1972 experiment na myších. Nazval ho Universe 25. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

Jedná se o čtvercovou klec o rozměrech 101 x 101 palců pro myši s postupně doplňovaným jídlem a vodou. Mělo dojít k vytvoření a podpoření přirozeného nárůstu populace bez vlivu vnějšího prostředí. Kapacita klece byla pro 3000 myší. V den kolonizace byly do klece umístěny 4 páry myší. Když populace dosáhla počtu 2 200, mnoho myší přestalo mít zájem o rozmnožování, docházelo k formování do agresivních skupin, které pravidelně napadaly další skupiny. Nízká porodnost, vysoká úmrtnost mláďat společně s násilím vedly k zániku celé kolonie. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

Autor experimentu se domnívá, že je experiment aplikovatelný i na lidi v kontextu přelidnění na planetě. Mnoho odpůrců se proti experimentu ohrazuje, že nelze srovnávat lidské a myší sociální chování. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

[[File:Klec_irl_Universe_25.PNG|thumb|500px|Fotografie klece původního experimentu <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>]]

=Cíl simulace=
*Vytvořit "počítačovou kopii" experimentu Universe 25. Cílem je napodobit populační křivku se zapojením 4 druhů chování u lidí – autor Universe 25 srovnával myši s lidmi.

*Sestavit verzi úpravou sociálního chování, aby nedošlo k myší apokalypse.

=Metoda=
Myši by se mohli abstrahovat do agentů a klec do prostředí, ve kterém budou agenti působit. Jejich chování bude abstrahováno do různých metod a vyhodnocování chování bude záviset na nahodilosti. Jedná se tedy o agentní simulace založené na principu Monte Carlo.

NetLogo je pro tyto potřeby jeden z možných nástrojů pro vytvoření simulačního modelu a následného provedení simulace.

=Detailní popis modelu=
==Slovní popis==
===Svět===
Den je rozdělen na 7 částí. Pro každý den je pro myš definováno 7 různých akcí, které může vykonávat. Tyto akce jsou různé pro každý typ sociálního chování, případně pro daný stav myši. V každé části dne je náhodně vybrána je vybrána jedna akce. Akce se z dostupných akcí odebírá a na konci dne dojde k obnovení akcí.
===Agent - Myš===
*Délka myši 7 – 10 cm <ref name="krejsa">https://www.krejsashop.cz/cs/m-159-mys</ref>
*Věk ve venkovních podmínkách cca 1 rok. Věk v domácích/bezpečných podmínkách až 3 roky.<ref name="elite">https://eliteextermination.com/en/news/mouse-reproduction-rate-beware-infestation/</ref> Vybráno bylo rozmezí 1.5-2.5 let
*Doba těhotenství cca 19 – 21 dní <ref name="elite">https://eliteextermination.com/en/news/mouse-reproduction-rate-beware-infestation/</ref>
*5 – 6 mláďat <ref name="batzner">https://www.batzner.com/resources/blog-posts/the-rapid-reproduction-rate-of-mice/</ref>
*Myš může otěhotnět 5 - 10 krát za rok <ref name="batzner">https://www.batzner.com/resources/blog-posts/the-rapid-reproduction-rate-of-mice/</ref>
*3 týdny kojení, mláďata jsou v tuto dobu závislá na matce <ref name="elite">https://eliteextermination.com/en/news/mouse-reproduction-rate-beware-infestation/</ref>
*Rozmnožovací systém funguje od 1,5 měsíce <ref name="elite">https://eliteextermination.com/en/news/mouse-reproduction-rate-beware-infestation/</ref>
*Myš spí v průměru 12h denně. <ref name="wash"> https://faculty.washington.edu/chudler/chasleep.html</ref>

===Klec===
Klec je velká 101x101 palců -> 256.4x256.4 cm. Rozměrově je vhodná pro 3000 myší. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

Dimenze pro prostředí NetLogo je potřeba nastavit tak, aby cca jeden agent byl velikostně 1 pole.

Na okrajích klece jsou umístěny rampy s doplňovači jídla a pití. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

Calhoun v experimentu uvádí, že jsou v prostorách klece i další objekty - klece, atd. tyto objekty jsou abstrahovány.

===Chování ve fázích experimentu===
Calhoun v projektu Universe 25 zmínil, že chování myší je srovnatelné s lidským chováním. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref> Jedna možnost jak rozdělit lidské chování podle charakteristik je Asertivní; Pasivní/Agresivní; Pasivní; Agresivní <ref name=”beh”> https://thumbs.dreamstime.com/z/behavior-types-different-kind-human-passive-passive-aggressive-aggressive-assertive-61553265.jpg </ref>

==== 4 fáze experimentu <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>====
[[File:Mice_population_Universe_25.jpg|thumb|400px|Fotografie z původního experimentu <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>]]

*'''Fáze A'''
**Na začátku, v době kolonizace byly do klece umístěny 4 páry myší s věkem cca 48 dnů.
*'''Fáze B'''
**Myši se přizpůsobily novému prostředí, označily své území a začaly hnízdit. Myši se nadměrně množili. V 315. den bylo v Universe 25 620 myší.
*'''Fáze C'''
**Samci se rozdělovali na alfa samce a beta samce. Alfa samci byli agresivní a vyvolávali násilí, oproti tomu beta samci se drželi stranou a snažili se co nejméně socializovat.
**Samci přestávali sociálně fungovat jako otcové a nebránili svá hnízda, tak samice se stávaly agresivnější. A odmítaly se dále pářit.
**Fáze byla ukončena 560 den kdy bylo v kleci 2200 myší a zároveň nejvíce vůbec.

*'''Fáze D'''
**Do 560. dne se přírůstek populace úplně zastavil. Vystupňovala se situace z Fáze C natolik, že myši neměli žádnou touhou pářit se, vychovávat mladé nebo zakládat sociální roli ve společnosti. Vše vedlo k zániku Universe 25.
====Chování myší====
*'''Asertivní''' - „Jasně vyjadřuji, že oba máme práva a potřeby“ <ref name=”beh”> https://thumbs.dreamstime.com/z/behavior-types-different-kind-human-passive-passive-aggressive-aggressive-assertive-61553265.jpg </ref> – tento popis byl vybrán pro myši ve Fázi B

*'''Pasivní/Agresivní''' – „Nenápadně dávám najevo, že převažují moje práva a potřeby“ <ref name=”beh”> https://thumbs.dreamstime.com/z/behavior-types-different-kind-human-passive-passive-aggressive-aggressive-assertive-61553265.jpg </ref> – tento popis byl vybrán pro myši ve Fázi C – myši přestávají sociálně fungovat

*'''Pasivní''' – „Práva a potřeby jiných mají přednost před mými“ <ref name=”beh”> https://thumbs.dreamstime.com/z/behavior-types-different-kind-human-passive-passive-aggressive-aggressive-assertive-61553265.jpg </ref> – ve Fázi D by se tento popis dal přiřadit k myším, co se vyhýbají kontaktu a odmítají se jakkoliv socializovat

*'''Agresivní''' – „Směle trvám na tom, že moje práva a potřeby mají přednost“ <ref name=”beh”> https://thumbs.dreamstime.com/z/behavior-types-different-kind-human-passive-passive-aggressive-aggressive-assertive-61553265.jpg </ref>– ve Fázi D by se tento popis dal přiřadit k myším, které vyvolávají násilí a jsou agresivní

===Akce myší===
U každého typu chování je pro myš každý den určen stejný seznam dostupných akcí
'''Jiné akce a iterace, než zde zmíněné NEJSOU SOUČÁSTÍ MODELU'''
*'''Eating''' – myš se pohybuje na krajní rampě a stravuje se
*'''Sleeping''' – myš spí. Tuto činnost by měla vykonávat až půl dne (viz nahoře)
*'''Sneaking''' – Myš prozkoumává. Pokud se při této činnosti potká samiček a samička, může dojít k oplodnění.
*'''Avoiding''' – Myš se asocializuje. Běhá po krajích a vyhýbá se kontaktu.
*'''Parenting''' – Speciální akce pro samičky, když porodí. Samička porodila a kojí. Nehýbe se z hnízda, které brání.

====Iterace mezi akcemi====
*'''Eating x Eating''' – pokud jsou myši při stravování na stejném políčku. Hrozí souboj s vyšší pravděpodobností.
*'''Sneaking x Sneaking''' – může dojít k oplodnění, nebo k souboji
*'''Sneaking x Sleeping''' – dojde k probuzení myši a může dojít s větší pravděpodobností k souboji
*'''Sneaking x Parenting''' – dojde ke konfrontaci hnízda a může dojít s vyšší pravděpodobností k souboji. Pokud matka zemře, zemřou i mladé
*'''Avoiding x Avoiding''' – i u myší, které se nechtějí socializovat, může dojít k souboji. Tentokrát se sníženou pradepodobností.
*'''Sneaking x Lifephase 0''' – mláďata nemají akce, proto je tuto situaci potřeba zohlednit. Najde se matka mláděte a je vykonána stejná akce jako Sneaking x Parenting, protože matka mládě brání

==Konkrétní hodnoty a postupy==
===Inicializace modelu===
[[File:Nastavení_světa_Universe_25.PNG|thumb|350px|Nastavení světa v NetLogu]]

[[File:Ukázka_klece_netlogo.PNG|thumb|350px|Nastavení klece v NetLogu]]

Nejprve je v Netlogu potřeba nastavit prostředí do formy klece. Velikost klece je spočtena tak, aby jeden agent byl na jednom poli.
Délka_reálné_klece / délka_myši * počet_myší_vedle_sebe = Obě_hrany ... (Obě_hrany - Délka_reálné_klece) / 2 = Délka_pro_každou_stranu .... Délka_jedné_strany_simulace = Délka_reálné_klece / délka_myši + Délka_pro_každou_stranu

256.4 / 8,5 * 2,5 = 75 … 75 / 2 = 23 … 256.4 / 8,5 +23 = 53x53

Nastavení světa viz obrázky

Červená plocha značí rampy s jídlem, modrá okraje klece.

===Atributy myší===
*věk - int
*životní fáze - Enum[Newborn,Child,Productive,Old]
*pohlaví- Enum[Male,Female]
*možnost rozmnožování - bool
*čas těhotenství - int
*čas potřebný po další těhotenství - int
*čas starání se o novorozené - int
*chování - Enum[Assertive,Passive/Aggressive,Passive,Aggressive]
*počítadlo traumat - int
*den přirozeného úmrtí - int
*akce pro danou část dne - one of ''dostupné akce pro den''
*dostupné akce pro den - list

===Svět===
V NetLogu je jeden tick = jedna část dne. Den má celkem 7 částí.

----

====Nový den====
Vyhodnocuje se pokaždé, když je 7. část dne.

*Přičtení +1 do counteru pro dny.
*Myši, jejichž den úmrtí je stejný jako den v counteru zemřou.
*Těhotným myším se přičte den do porodu
*Těhotné myši, které mají porodit porodí 5-6 mláďat na stejnou pozici, kde se teď nachází. Po porodu se u matky nastaví, že nemůže otěhotnět 21-58 dní
*Narozené myši mají následující hodnoty atributů:
**věk - 0
**životní fáze - Newborn
**pohlaví- 50% Male; 50% Female
**možnost rozmnožování - false
**čas těhotenství - 0
**čas potřebný po další těhotenství - 0
**čas starání se o novorozené - 0
**chování - Assertive
**počítadlo traumat - 0
**den přirozeného úmrtí - 548-913 dní (1,5-2,5 let)
**akce pro danou část dne - 0
**dostupné akce pro den - 0

*Aktualizuje se životní fáze myši podle aktuálního věku dle tabulky:
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Aktualizace životní faze myši
|-
! Dny!! Životní faze + další parametry
|-
| 0-21|| Newborn
|-
| 22-45|| Child
|-
| 46-474|| Productive; atribut: možnost rozmnožování = true
|-
| 475+|| Old; atribut: možnost rozmnožování = false
|-

|}

*Každé myši se přiřadí nový list dostupných akcí pro den podle tabulky:
**Myš spí v průměru 12h denně - v akcích se zohledňuje 2/7 akcí na spánek. Mělo by být 5/10. Toto je abstrahováno s předpokladem, že ve zbylých 3 spáncích spí všechny myši.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+ Dostupné akce pro den
|-
! Typ chování myši/speciální charakteristika !! List dostupných akcí
|-
| Assertive|| [Eating, Sleeping, Sleeping, Sneaking, Sneaking, Sneaking, Sneaking]
|-
| Passive/Aggressive || [Eating, Sleeping, Sleeping, Avoiding, Sneaking, Sneaking, Sneaking]
|-
| Passive|| [Eating, Sleeping, Sleeping, Avoiding, Avoiding, Sneaking, Sneaking]
|-
| Aggressive|| [Eating, Sleeping, Sleeping, Avoiding, Sneaking, Sneaking, Sneaking]
|-
| životní faze = Newborn|| []
|-
| pohlaví = Female and doba těhotenství >= 16|| [Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding]
|-
| pohlaví = Female and čas starání se o novorozené <= 21|| [Parenting, Parenting, Parenting, Parenting, Parenting, Parenting, Parenting]

|}
*Každé myši se přičte 1 den života
*Každé myší se určí, zda dojde ke změně chování podle počítadla traumatu.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Změna chování podle počítadla traumatu
|-
! Hodnota !! Popis změny
|-
| 0-44|| Assertive
|-
| 45-349|| Passive/Aggressive
|-
| 350+|| 50% Aggressive nebo 50% Passive
|}

----
====Průběh dne====
*Pro každou '''část dne''' se u myší vybere '''jedna akce''' z dostupných akcí myši, kterou budou provádět.

*Dojde k '''pohybu myší''' podle akce z předchozího kroku podle následující tabulky:

{| class="wikitable"
|+ Pohyb myší podle akce
|-
! Akce !! Pole
|-
| Eating|| rampa s jídlem
|-
| Sleeping|| 1/3 střed; 2/3 kraj klece
|-
| Sneaking|| střed nebo kraj klece
|-
| Avoiding|| 1/3 střed; 2/3 kraj klece
|-
| Parenting|| bez pohybu
|}

* Dojde k vyřešení konfliktů dvou nejbližších myší podle tabulek níže
**Oboum myším se odebere akce pro tuto část dne - aby nedocházelo k duplikacím

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+ Řešení konfliktů myší
|-
! Akce !! Průběh
|-
| Eating x Eating|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 2
|-
| Sneaking x Sneaking|| Stejná pohlaví - vyhodnotí se možnost souboje s násobitelem 1 ; Různá pohlaví a schopnost reprodukce – vyhodnotí se, zda dojde k oplodnění. Pokud nedojde k oplodnění, vyhodnotí se možnost souboje s násobitelem 1
|-
| Sneaking x Sleeping|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 1.5
|-
| Sneaking x Parenting|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 1.3
|-
| Avoiding x Avoiding|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 0.6
|-
| Sneaking x Lifephase 0|| Pokud se potká myš s novorozencem, je nalezena matka a je provedena větev '''Sneaking x Parenting''' s matkou namísto novorozence
|}

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Vyhodnocení, zda bude souboj
|-
! Typ chování alespoň jedné myši!! Výpočet, zda bude Souboj
|-
| Assertive|| 1% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|-
| Passive/Aggressive || 7% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|-
| Passive|| 15% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|-
| Aggressive|| 20% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|}

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Souboj – zda dojde k úmrtí
|-
! Životní faze myší!! Výpočet, zda dojde k oplodnění
|-
| (Child x Productive) or (Child x Old)|| 0.5%, že dojde k úmrtí Child
|-
| (Productive x Productive) or (Productive x Old)|| 0.05%, že dojde k úmrtí; 4/5 pro alespoň jednu myš, 1/5 pro obě myši ; pokud zemře matka s mláďaty, zemřou I mláďata
|}

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Vyhodnocení, zda dojde k oplodnění
|-
! Typ chování samice!! Výpočet, zda dojde k oplodnění
|-
| Assertive|| 10.5%
|-
| Passive/Aggressive || 6%
|-
| Passive|| 0.15%
|-
| Aggressive|| 0.25%
|}

*Pokud je toto sedmá část dne. Načte se '''Nový den'''. Jinak se pokračuje novou částí dne.
----

===Regulace v průběhu simulace ===
V některých případech je potřeba "nahodilosti" trochu pomoci, proto byly do modelu simulace přidány 2 aspekty, které "korigují" přiblížení simulace do reálného světa.
====Konflikty myší v počáteční fázi simulace====
Jelikož se myši pohybují zcela nahodile, je opravdu malá pravděpodobnost, že na sebe na počátku simulace natrefí. Proto je při nízkém počtu myší zvednut okruh "in range" pro myš provádějící akci.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Vzdálenosti dvou nejbližších myší pro vyhodnocení konfliktu
|-
! Počet myší v kleci!! Vzdálenost okruhu pro myš s akcí
|-
| 0-55|| radius = 4
|-
| 56-65|| radius = 3
|-
| 66+|| radius = 1
|}
====Počítadlo traumat====
Pro myši, co spolu bojují, se počítadlo traumat zvedá o 7 bodů.

Nejen myši, co spolu bojují, tak zažívají nepříjemné pocity. Z tohoto důvodu byla vybrána oblast kolem zápasících myší, a všem ostatním myším se zvedá počítadlo traumat.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Počítadlo traumat pro myši v okruhu
|-
! Radius !! Počet bodů přičtených do traumatu
|-
| 4|| 2.5
|-
| 5|| 2
|-
| 6 || 0.5
|}

=Výsledky=
Jediná zjištěná možnost, jak lze vyhodnotit správnost výsledků, je srovnat originální graf z roku 1972 z experimentu Universe 25 a s grafem hodnot z provedené simulace z představeného modelu.

Bylo provedeno 150 simulací tohoto modelu. Výsledky z průběhů byly zprůměrovány a byl vytvořen graf porovnávající počty myší / dny.

[[File:Graf_simulace_a_experimentu_Universe_25.png|thumb|500px|left|Výsledky simulace]]

==Cíl simulace - Vytvořit "počítačovou kopii" experimentu Universe 25==
Z grafu je patrné, že se to v poslední fázi D nepovedlo. Počet myší klesá o mnoho více, než v původním experimentu.

Důvodem je pravděpodobně nevhodně nastavený parametr pro věk myší. Calhoun uvádí, že jedna z jeho myší se dožila až věku 2,7 let. Na bázi literatury bylo určeno 1,5-2,5 let pro myši v domácím prostředí vystavených stresu a soubojům, což je evidentně málo a měla by být použita vyšší hodnota.

V nejlepším případě je vhodné tento fakt konzultovat s expertem – zoologem.

==Cíl simulace - Sestavit verzi úpravou sociálního chování, aby nedošlo k myší apokalypse==
I když byla porodnost Agresivních myší a Pasivních na velice malých hodnotách – Calhoun popisoval, že došlo k úplnému zastavení množení - tak lze tento fakt pozorovat ode dne cca 900, že se populace začíná mírně obnovovat – je to způsobeno právě onou minimální hodnotou rozmnožování. Čím vyšší je hodnota rozmnožování u pasivních a Agresivních myší, tím se křivka začne srovnávat rychleji.

=Závěr=
Přestože se daly odvodit nějaké výsledky, a cíle simulace byly zdůvodněny, tak se výsledný model nemůže brát jako důvěryhodný, protože nastavovaná procenta u vyhodnocování akcí založených na sociálním chování nejsou v literatuře zdokumentována. Jedná se pouze o dedukci z původního článku o experimentu Universe 25. Věřím, že se s různou obměnou parametrů u sociálního chování bude možné dostat k podobným, ne-li lepším výsledkům. Simulace založené na nahodilém odvozování parametrů nejsou vhodné. Bohužel jsem si toho neuvědomoval při tvorbě zadání.
=Kód=
[[File:Universe_25.nlogo]]

[[File:Universe_25_-_Výsledky_simulace.xlsx]]

=Zdroje=
<references/>

Universe 25

2022-06-12T20:26:01Z

Kart08:

'''TATO VERZE NENÍ PŘIPRAVENA K ODEVZDÁNÍ'''

'''Název''': Universe 25

'''Autor''': Tomáš Karásek, kart08

'''Nástroj''': NetLogo

'''Metoda''': Agenti, MonteCarlo

'''Úvod'''

Etolog John B. Calhoun provedl v letech 1968 až 1972 experiment na myších. Nazval ho Universe 25. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

Jedná se o čtvercovou klec o rozměrech 101 x 101 palců pro myši s postupně doplňovaným jídlem a vodou. Mělo dojít k vytvoření a podpoření přirozeného nárůstu populace bez vlivu vnějšího prostředí. Kapacita klece byla pro 3000 myší. V den kolonizace byly do klece umístěny 4 páry myší. Když populace dosáhla počtu 2 200, mnoho myší přestalo mít zájem o rozmnožování, docházelo k formování do agresivních skupin, které pravidelně napadaly další skupiny. Nízká porodnost, vysoká úmrtnost mláďat společně s násilím vedly k zániku celé kolonie. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

Autor experimentu se domnívá, že je experiment aplikovatelný i na lidi v kontextu přelidnění na planetě. Mnoho odpůrců se proti experimentu ohrazuje, že nelze srovnávat lidské a myší sociální chování. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

[[File:Klec_irl_Universe_25.PNG|thumb|500px|Fotografie klece původního experimentu <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>]]

=Definice problému=
==Cíl simulace==
Vytvořit "počítačovou kopii" experimentu Universe 25. Cílem je napodobit populační křivku (zdroj) se zapojením 4 druhů chování u lidí (zdroj) – autor Universe 25 srovnával myši s lidmi.

Sestavit verzi úpravou sociálního chování, aby nedošlo k myší apokalypse.

=Metoda=
Myši by se mohli abstrahovat do agentů a klec do prostředí, ve kterém budou agenti působit. Jejich chování bude abstrahováno do různých metod a vyhodnocování chování bude záviset na nahodilosti. Jedná se tedy o agentní simulace založené na principu Monte Carlo.

NetLogo je pro tyto potřeby jeden z možných nástrojů pro vytvoření simulačního modelu a následného provedení simulace.

=Detailní popis modelu=
==Slovní popis==
===Svět===
Den je rozdělen na 7 částí. Pro každý den je pro myš definováno 7 různých akcí, které může vykonávat. Tyto akce jsou různé pro každý typ sociálního chování, případně pro daný stav myši. V každé části dne je náhodně vybrána je vybrána jedna akce. Akce se z dostupných akcí odebírá a na konci dne dojde k obnovení akcí.
===Agent - Myš===
*Délka myši 7 – 10 cm <ref name="krejsa">https://www.krejsashop.cz/cs/m-159-mys</ref>
*Věk ve venkovních podmínkách cca 1 rok. Věk v domácích/bezpečných podmínkách až 3 roky.<ref name="elite">https://eliteextermination.com/en/news/mouse-reproduction-rate-beware-infestation/</ref> Vybráno bylo rozmezí 1.5-2.5 let
*Doba těhotenství cca 19 – 21 dní <ref name="elite">https://eliteextermination.com/en/news/mouse-reproduction-rate-beware-infestation/</ref>
*5 – 6 mláďat <ref name="batzner">https://www.batzner.com/resources/blog-posts/the-rapid-reproduction-rate-of-mice/</ref>
*Myš může otěhotnět 5 - 10 krát za rok <ref name="batzner">https://www.batzner.com/resources/blog-posts/the-rapid-reproduction-rate-of-mice/</ref>
*3 týdny kojení, mláďata jsou v tuto dobu závislá na matce <ref name="elite">https://eliteextermination.com/en/news/mouse-reproduction-rate-beware-infestation/</ref>
*Rozmnožovací systém funguje od 1,5 měsíce <ref name="elite">https://eliteextermination.com/en/news/mouse-reproduction-rate-beware-infestation/</ref>
*Myš spí v průměru 12h denně. <ref name="wash"> https://faculty.washington.edu/chudler/chasleep.html</ref>

===Klec===
Klec je velká 101x101 palců -> 256.4x256.4 cm. Rozměrově je vhodná pro 3000 myší. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

Dimenze pro prostředí NetLogo je potřeba nastavit tak, aby cca jeden agent byl velikostně 1 pole.

Na okrajích klece jsou umístěny rampy s doplňovači jídla a pití. <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

Calhoun v experimentu uvádí, že jsou v prostorách klece i další objekty - klece, atd. tyto objekty jsou abstrahovány.

===Chování ve fázích experimentu===
Calhoun v projektu Universe 25 zmínil, že chování myší je srovnatelné s lidským chováním. Jedna možnost jak rozdělit lidské chování podle charakteristik je Asertivní; Pasivní/Agresivní; Pasivní; Agresivní <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>

==== 4 fáze experimentu <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>====
[[File:Mice_population_Universe_25.jpg|thumb|400px|Fotografie z původního experimentu <ref name="Calhoun">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf</ref>]]

*'''Fáze A'''
**Na začátku, v době kolonizace byly do klece umístěny 4 páry myší s věkem cca 48 dnů.
*'''Fáze B'''
**Myši se přizpůsobily novému prostředí, označily své území a začaly hnízdit. Myši se nadměrně množili. V 315. den bylo v Universe 25 620 myší.
*'''Fáze C'''
**Samci se rozdělovali na alfa samce a beta samce. Alfa samci byli agresivní a vyvolávali násilí, oproti tomu beta samci se drželi stranou a snažili se co nejméně socializovat.
**Samci přestávali sociálně fungovat jako otcové a nebránili svá hnízda, tak samice se stávaly agresivnější. A odmítaly se dále pářit.
**Fáze byla ukončena 560 den kdy bylo v kleci 2200 myší a zároveň nejvíce vůbec.

*'''Fáze D'''
**Do 560. dne se přírůstek populace úplně zastavil. Vystupňovala se situace z Fáze C natolik, že myši neměli žádnou touhou pářit se, vychovávat mladé nebo zakládat sociální roli ve společnosti. Vše vedlo k zániku Universe 25.
====Chování myší====
*'''Asertivní''' - „Jasně vyjadřuji, že oba máme práva a potřeby“ – tento popis byl vybrán pro myši ve Fázi B

*'''Pasivní/Agresivní''' – „Nenápadně dávám najevo, že převažují moje práva a potřeby“ – tento popis byl vybrán pro myši ve Fázi C – myši přestávají sociálně fungovat

*'''Pasivní''' – „Práva a potřeby jiných mají přednost před mými“ – ve Fázi D by se tento popis dal přiřadit k myším, co se vyhýbají kontaktu a odmítají se jakkoliv socializovat

*'''Agresivní''' – „Směle trvám na tom, že moje práva a potřeby mají přednost“ – ve Fázi D by se tento popis dal přiřadit k myším, které vyvolávají násilí a jsou agresivní

===Akce myší===
U každého typu chování je pro myš každý den určen stejný seznam dostupných akcí
'''Jiné akce a iterace, než zde zmíněné NEJSOU SOUČÁSTÍ MODELU'''
*'''Eating''' – myš se pohybuje na krajní rampě a stravuje se
*'''Sleeping''' – myš spí. Tuto činnost by měla vykonávat až půl dne (viz nahoře)
*'''Sneaking''' – Myš prozkoumává. Pokud se při této činnosti potká samiček a samička, může dojít k oplodnění.
*'''Avoiding''' – Myš se asocializuje. Běhá po krajích a vyhýbá se kontaktu.
*'''Parenting''' – Speciální akce pro samičky, když porodí. Samička porodila a kojí. Nehýbe se z hnízda, které brání.

====Iterace mezi akcemi====
*'''Eating x Eating''' – pokud jsou myši při stravování na stejném políčku. Hrozí souboj s vyšší pravděpodobností.
*'''Sneaking x Sneaking''' – může dojít k oplodnění, nebo k souboji
*'''Sneaking x Sleeping''' – dojde k probuzení myši a může dojít s větší pravděpodobností k souboji
*'''Sneaking x Parenting''' – dojde ke konfrontaci hnízda a může dojít s vyšší pravděpodobností k souboji. Pokud matka zemře, zemřou i mladé
*'''Avoiding x Avoiding''' – i u myší, které se nechtějí socializovat, může dojít k souboji. Tentokrát se sníženou pradepodobností.
*'''Sneaking x Lifephase 0''' – mláďata nemají akce, proto je tuto situaci potřeba zohlednit. Najde se matka mláděte a je vykonána stejná akce jako Sneaking x Parenting, protože matka mládě brání

==Konkrétní hodnoty a postupy==
===Inicializace modelu===
[[File:Nastavení_světa_Universe_25.PNG|thumb|350px|Nastavení světa v NetLogu]]

[[File:Ukázka_klece_netlogo.PNG|thumb|350px|Nastavení klece v NetLogu]]

Nejprve je v Netlogu potřeba nastavit prostředí do formy klece. Velikost klece je spočtena tak, aby jeden agent byl na jednom poli.
Délka_reálné_klece / délka_myši * počet_myší_vedle_sebe = Obě_hrany ... (Obě_hrany - Délka_reálné_klece) / 2 = Délka_pro_každou_stranu .... Délka_jedné_strany_simulace = Délka_reálné_klece / délka_myši + Délka_pro_každou_stranu

256.4 / 8,5 * 2,5 = 75 … 75 / 2 = 23 … 256.4 / 8,5 +23 = 53x53

Nastavení světa viz obrázky

Červená plocha značí rampy s jídlem, modrá okraje klece.

===Atributy myší===
*věk - int
*životní fáze - Enum[Newborn,Child,Productive,Old]
*pohlaví- Enum[Male,Female]
*možnost rozmnožování - bool
*čas těhotenství - int
*čas potřebný po další těhotenství - int
*čas starání se o novorozené - int
*chování - Enum[Assertive,Passive/Aggressive,Passive,Aggressive]
*počítadlo traumat - int
*den přirozeného úmrtí - int
*akce pro danou část dne - one of ''dostupné akce pro den''
*dostupné akce pro den - list

===Svět===
V NetLogu je jeden tick = jedna část dne. Den má celkem 7 částí.

----

====Nový den====
Vyhodnocuje se pokaždé, když je 7. část dne.

*Přičtení +1 do counteru pro dny.
*Myši, jejichž den úmrtí je stejný jako den v counteru zemřou.
*Těhotným myším se přičte den do porodu
*Těhotné myši, které mají porodit porodí 5-6 mláďat na stejnou pozici, kde se teď nachází. Po porodu se u matky nastaví, že nemůže otěhotnět 21-58 dní
*Narozené myši mají následující hodnoty atributů:
**věk - 0
**životní fáze - Newborn
**pohlaví- 50% Male; 50% Female
**možnost rozmnožování - false
**čas těhotenství - 0
**čas potřebný po další těhotenství - 0
**čas starání se o novorozené - 0
**chování - Assertive
**počítadlo traumat - 0
**den přirozeného úmrtí - 548-913 dní (1,5-2,5 let)
**akce pro danou část dne - 0
**dostupné akce pro den - 0

*Aktualizuje se životní fáze myši podle aktuálního věku dle tabulky:
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Aktualizace životní faze myši
|-
! Dny!! Životní faze + další parametry
|-
| 0-21|| Newborn
|-
| 22-45|| Child
|-
| 46-474|| Productive; atribut: možnost rozmnožování = true
|-
| 475+|| Old; atribut: možnost rozmnožování = false
|-

|}

*Každé myši se přiřadí nový list dostupných akcí pro den podle tabulky:
**Myš spí v průměru 12h denně - v akcích se zohledňuje 2/7 akcí na spánek. Mělo by být 5/10. Toto je abstrahováno s předpokladem, že ve zbylých 3 spáncích spí všechny myši.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+ Dostupné akce pro den
|-
! Typ chování myši/speciální charakteristika !! List dostupných akcí
|-
| Assertive|| [Eating, Sleeping, Sleeping, Sneaking, Sneaking, Sneaking, Sneaking]
|-
| Passive/Aggressive || [Eating, Sleeping, Sleeping, Avoiding, Sneaking, Sneaking, Sneaking]
|-
| Passive|| [Eating, Sleeping, Sleeping, Avoiding, Avoiding, Sneaking, Sneaking]
|-
| Aggressive|| [Eating, Sleeping, Sleeping, Avoiding, Sneaking, Sneaking, Sneaking]
|-
| životní faze = Newborn|| []
|-
| pohlaví = Female and doba těhotenství >= 16|| [Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding]
|-
| pohlaví = Female and čas starání se o novorozené <= 21|| [Parenting, Parenting, Parenting, Parenting, Parenting, Parenting, Parenting]

|}
*Každé myši se přičte 1 den života
*Každé myší se určí, zda dojde ke změně chování podle počítadla traumatu.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Změna chování podle počítadla traumatu
|-
! Hodnota !! Popis změny
|-
| 0-44|| Assertive
|-
| 45-349|| Passive/Aggressive
|-
| 350+|| 50% Aggressive nebo 50% Passive
|}

----
====Průběh dne====
*Pro každou '''část dne''' se u myší vybere '''jedna akce''' z dostupných akcí myši, kterou budou provádět.

*Dojde k '''pohybu myší''' podle akce z předchozího kroku podle následující tabulky:

{| class="wikitable"
|+ Pohyb myší podle akce
|-
! Akce !! Pole
|-
| Eating|| rampa s jídlem
|-
| Sleeping|| 1/3 střed; 2/3 kraj klece
|-
| Sneaking|| střed nebo kraj klece
|-
| Avoiding|| 1/3 střed; 2/3 kraj klece
|-
| Parenting|| bez pohybu
|}

* Dojde k vyřešení konfliktů dvou nejbližších myší podle tabulek níže
**Oboum myším se odebere akce pro tuto část dne - aby nedocházelo k duplikacím

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+ Řešení konfliktů myší
|-
! Akce !! Průběh
|-
| Eating x Eating|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 2
|-
| Sneaking x Sneaking|| Stejná pohlaví - vyhodnotí se možnost souboje s násobitelem 1 ; Různá pohlaví a schopnost reprodukce – vyhodnotí se, zda dojde k oplodnění. Pokud nedojde k oplodnění, vyhodnotí se možnost souboje s násobitelem 1
|-
| Sneaking x Sleeping|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 1.5
|-
| Sneaking x Parenting|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 1.3
|-
| Avoiding x Avoiding|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 0.6
|-
| Sneaking x Lifephase 0|| Pokud se potká myš s novorozencem, je nalezena matka a je provedena větev '''Sneaking x Parenting''' s matkou namísto novorozence
|}

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Vyhodnocení, zda bude souboj
|-
! Typ chování alespoň jedné myši!! Výpočet, zda bude Souboj
|-
| Assertive|| 1% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|-
| Passive/Aggressive || 7% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|-
| Passive|| 15% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|-
| Aggressive|| 20% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|}

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Souboj – zda dojde k úmrtí
|-
! Životní faze myší!! Výpočet, zda dojde k oplodnění
|-
| (Child x Productive) or (Child x Old)|| 0.5%, že dojde k úmrtí Child
|-
| (Productive x Productive) or (Productive x Old)|| 0.05%, že dojde k úmrtí; 4/5 pro alespoň jednu myš, 1/5 pro obě myši ; pokud zemře matka s mláďaty, zemřou I mláďata
|}

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Vyhodnocení, zda dojde k oplodnění
|-
! Typ chování samice!! Výpočet, zda dojde k oplodnění
|-
| Assertive|| 10.5%
|-
| Passive/Aggressive || 6%
|-
| Passive|| 0.15%
|-
| Aggressive|| 0.25%
|}

*Pokud je toto sedmá část dne. Načte se '''Nový den'''. Jinak se pokračuje novou částí dne.
----

===Regulace v průběhu simulace ===
V některých případech je potřeba "nahodilosti" trochu pomoci, proto byly do modelu simulace přidány 2 aspekty, které "korigují" přiblížení simulace do reálného světa.
====Konflikty myší v počáteční fázi simulace====
Jelikož se myši pohybují zcela nahodile, je opravdu malá pravděpodobnost, že na sebe na počátku simulace natrefí. Proto je při nízkém počtu myší zvednut okruh "in range" pro myš provádějící akci.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Vzdálenosti dvou nejbližších myší pro vyhodnocení konfliktu
|-
! Počet myší v kleci!! Vzdálenost okruhu pro myš s akcí
|-
| 0-55|| radius = 4
|-
| 56-65|| radius = 3
|-
| 66+|| radius = 1
|}
====Počítadlo traumat====
Pro myši, co spolu bojují, se počítadlo traumat zvedá o 7 bodů.

Nejen myši, co spolu bojují, tak zažívají nepříjemné pocity. Z tohoto důvodu byla vybrána oblast kolem zápasících myší, a všem ostatním myším se zvedá počítadlo traumat.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Počítadlo traumat pro myši v okruhu
|-
! Radius !! Počet bodů přičtených do traumatu
|-
| 4|| 2.5
|-
| 5|| 2
|-
| 6 || 0.5
|}

=Výsledky=
Jediná zjištěná možnost, jak lze vyhodnotit správnost výsledků, je srovnat originální graf z roku 1972 z experimentu Universe 25 a s grafem hodnot z provedené simulace z představeného modelu.

Bylo provedeno 150 simulací tohoto modelu. Výsledky z průběhů byly zprůměrovány a byl vytvořen graf porovnávající počty myší / dny.

[[File:Graf_simulace_a_experimentu_Universe_25.png|thumb|500px|left|Výsledky simulace]]

==Cíl simulace - Vytvořit "počítačovou kopii" experimentu Universe 25==
Z grafu je patrné, že se to v poslední fázi D nepovedlo. Počet myší klesá o mnoho více, než v původním experimentu.

Důvodem je pravděpodobně nevhodně nastavený parametr pro věk myší. Calhoun uvádí, že jedna z jeho myší se dožila až věku 2,7 let. Na bázi literatury bylo určeno 1,5-2,5 let pro myši v domácím prostředí vystavených stresu a soubojům, což je evidentně málo a měla by být použita vyšší hodnota.

V nejlepším případě je vhodné tento fakt konzultovat s expertem – zoologem.

==Cíl simulace - Sestavit verzi úpravou sociálního chování, aby nedošlo k myší apokalypse==
I když byla porodnost Agresivních myší a Pasivních na velice malých hodnotách – Calhoun popisoval, že došlo k úplnému zastavení množení - tak lze tento fakt pozorovat ode dne cca 900, že se populace začíná mírně obnovovat – je to způsobeno právě onou minimální hodnotou rozmnožování. Čím vyšší je hodnota rozmnožování u pasivních a Agresivních myší, tím se křivka začne srovnávat rychleji.

=Závěr=
Přestože se daly odvodit nějaké výsledky, a cíle simulace byly zdůvodněny, tak se výsledný model nemůže brát jako důvěryhodný, protože nastavovaná procenta u vyhodnocování akcí založených na sociálním chování nejsou v literatuře zdokumentována. Jedná se pouze o dedukci z původního článku o experimentu Universe 25. Věřím, že se s různou obměnou parametrů u sociálního chování bude možné dostat k podobným, ne-li lepším výsledkům. Simulace založené na nahodilém odvozování parametrů nejsou vhodné. Bohužel jsem si toho neuvědomoval při tvorbě zadání.
=Kód=
[[File:Universe_25.nlogo]]

[[File:Universe_25_-_Výsledky_simulace.xlsx]]

=Zdroje=
<references/>

File:Universe 25.nlogo

2022-06-12T19:49:53Z

Kart08:

File:Universe 25 - Výsledky simulace.xlsx

2022-06-12T19:49:30Z

Kart08:

File:Ukázka klece netlogo.PNG

2022-06-12T19:36:06Z

Kart08:

File:Nastavení světa Universe 25.PNG

2022-06-12T19:35:33Z

Kart08:

File:Mice population Universe 25.jpg

2022-06-12T19:35:06Z

Kart08: Zdroj: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf

== Summary ==
Zdroj: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf

File:Klec irl Universe 25.PNG

2022-06-12T19:34:38Z

Kart08: Zdroj: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf

== Summary ==
Zdroj: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf

File:Graf simulace a experimentu Universe 25.png

2022-06-12T19:33:03Z

Kart08: Porovnání grafu výsledku simulace s původním grafem Experimentu Universe 25

== Summary ==
Porovnání grafu výsledku simulace s původním grafem Experimentu Universe 25

Universe 25

2022-06-12T19:18:42Z

Kart08: Dopsán text - potřeba doplnit obrázky, soubory a zacitovat.

'''TATO VERZE NENÍ PŘIPRAVENA K ODEVZDÁNÍ'''

'''Název''': Universe 25

'''Autor''': Tomáš Karásek, kart08

'''Nástroj''': NetLogo

'''Metoda''': Agenti, MonteCarlo

'''Úvod'''

Etolog John B. Calhoun provedl v letech 1968 až 1972 experiment na myších. Nazval ho Universe 25.

Jedná se o čtvercovou klec o rozměrech 101 x 101 palců pro myši s postupně doplňovaným jídlem a vodou. Mělo dojít k vytvoření a podpoření přirozeného nárůstu populace bez vlivu vnějšího prostředí. Kapacita klece byla pro 3000 myší. V den kolonizace byly do klece umístěny 4 páry myší. Když populace dosáhla počtu 2 200, mnoho myší přestalo mít zájem o rozmnožování, docházelo k formování do agresivních skupin, které pravidelně napadaly další skupiny. Nízká porodnost, vysoká úmrtnost mláďat společně s násilím vedly k zániku celé kolonie.

Autor experimentu se domnívá, že je experiment aplikovatelný i na lidi v kontextu přelidnění na planetě. Mnoho odpůrců se proti experimentu ohrazuje, že nelze srovnávat lidské a myší sociální chování.

=Definice problému=
==Cíl simulace==
Vytvořit "počítačovou kopii" experimentu Universe 25. Cílem je napodobit populační křivku (zdroj) se zapojením 4 druhů chování u lidí (zdroj) – autor Universe 25 srovnával myši s lidmi.

Sestavit verzi úpravou sociálního chování, aby nedošlo k myší apokalypse.

=Metoda=
Myši by se mohli abstrahovat do agentů a klec do prostředí, ve kterém budou agenti působit. Jejich chování bude abstrahováno do různých metod a vyhodnocování chování bude záviset na nahodilosti. Jedná se tedy o agentní simulace založené na principu Monte Carlo.

NetLogo je pro tyto potřeby jeden z možných nástrojů pro vytvoření simulačního modelu a následného provedení simulace.

=Detailní popis modelu=
==Slovní popis==
===Svět===
Den je rozdělen na 7 částí. Pro každý den je pro myš definováno 7 různých akcí, které může vykonávat. Tyto akce jsou různé pro každý typ sociálního chování, případně pro daný stav myši. V každé části dne je náhodně vybrána je vybrána jedna akce. Akce se z dostupných akcí odebírá a na konci dne dojde k obnovení akcí.
===Agent - Myš===
*Délka myši 7 – 10 cm (zdroj)
*Věk v domácích podmínkách až 2,5 roku
*Doba těhotenství cca 19 – 21 dní
*5 – 6 mláďat
*Myš může otěhotnět 5 - 10 krát za rok
*3 týdny kojení, mláďata jsou v tuto dobu závislá na matce
*Rozmnožovací systém funguje od 1,5 měsíce
*Myš spí v průměru 12h denně.

===Klec===
Klec je velká 101x101 palců -> 256.4x256.4 cm. Rozměrově je vhodná pro 3000 myší.

Dimenze pro prostředí NetLogo je potřeba nastavit tak, aby cca jeden agent byl velikostně 1 pole.

Na okrajích klece jsou umístěny rampy s doplňovači jídla a pití.

===Chování ve fázích experimentu===
Calhoun v projektu Universe 25 zmínil, že chování myší je srovnatelné s lidským chováním. Jedna možnost jak rozdělit lidské chování podle charakteristik je Asertivní; Pasivní/Agresivní; Pasivní; Agresivní (zdroj)

==== 4 fáze experimentu====
(OBRAZEK?)

*'''Fáze A'''
**Na začátku, v době kolonizace byly do klece umístěny 4 páry myší s věkem cca 48 dnů.
*'''Fáze B'''
**Myši se přizpůsobily novému prostředí, označily své území a začaly hnízdit. Myši se nadměrně množili. V 315. den bylo v Universe 25 620 myší.
*'''Fáze C'''
**Samci se rozdělovali na alfa samce a beta samce. Alfa samci byli agresivní a vyvolávali násilí, oproti tomu beta samci se drželi stranou a snažili se co nejméně socializovat.
**Samci přestávali sociálně fungovat jako otcové a nebránili svá hnízda, tak samice se stávaly agresivnější. A odmítaly se dále pářit.
**Fáze byla ukončena 560 den kdy bylo v kleci 2200 myší a zároveň nejvíce vůbec.

*'''Fáze D'''
**Do 560. dne se přírůstek populace úplně zastavil. Vystupňovala se situace z Fáze C natolik, že myši neměli žádnou touhou pářit se, vychovávat mladé nebo zakládat sociální roli ve společnosti. Vše vedlo k zániku Universe 25.
====Chování myší====
*'''Asertivní''' - „Jasně vyjadřuji, že oba máme práva a potřeby“ – tento popis byl vybrán pro myši ve Fázi B

*'''Pasivní/Agresivní''' – „Nenápadně dávám najevo, že převažují moje práva a potřeby“ – tento popis byl vybrán pro myši ve Fázi C – myši přestávají sociálně fungovat

*'''Pasivní''' – „Práva a potřeby jiných mají přednost před mými“ – ve Fázi D by se tento popis dal přiřadit k myším, co se vyhýbají kontaktu a odmítají se jakkoliv socializovat

*'''Agresivní''' – „Směle trvám na tom, že moje práva a potřeby mají přednost“ – ve Fázi D by se tento popis dal přiřadit k myším, které vyvolávají násilí a jsou agresivní

===Akce myší===
U každého typu chování je pro myš každý den určen stejný seznam dostupných akcí
'''Jiné akce a iterace, než zde zmíněné NEJSOU SOUČÁSTÍ MODELU'''
*'''Eating''' – myš se pohybuje na krajní rampě a stravuje se
*'''Sleeping''' – myš spí. Tuto činnost by měla vykonávat až půl dne (viz nahoře)
*'''Sneaking''' – Myš prozkoumává. Pokud se při této činnosti potká samiček a samička, může dojít k oplodnění.
*'''Avoiding''' – Myš se asocializuje. Běhá po krajích a vyhýbá se kontaktu.
*'''Parenting''' – Speciální akce pro samičky, když porodí. Samička porodila a kojí. Nehýbe se z hnízda, které brání.

====Iterace mezi akcemi====
*'''Eating x Eating''' – pokud jsou myši při stravování na stejném políčku. Hrozí souboj s vyšší pravděpodobností.
*'''Sneaking x Sneaking''' – může dojít k oplodnění, nebo k souboji
*'''Sneaking x Sleeping''' – dojde k probuzení myši a může dojít s větší pravděpodobností k souboji
*'''Sneaking x Parenting''' – dojde ke konfrontaci hnízda a může dojít s vyšší pravděpodobností k souboji. Pokud matka zemře, zemřou i mladé
*'''Avoiding x Avoiding''' – i u myší, které se nechtějí socializovat, může dojít k souboji. Tentokrát se sníženou pradepodobností.
*'''Sneaking x Lifephase 0''' – mláďata nemají akce, proto je tuto situaci potřeba zohlednit. Najde se matka mláděte a je vykonána stejná akce jako Sneaking x Parenting, protože matka mládě brání

==Konkrétní hodnoty a postupy==
===Inicializace modelu===
Nejprve je v Netlogu potřeba nastavit prostředí do formy klece. Velikost klece je spočtena tak, aby jeden agent byl na jednom poli.
Délka_reálné_klece / délka_myši * počet_myší_vedle_sebe = Obě_hrany ... (Obě_hrany - Délka_reálné_klece) / 2 = Délka_pro_každou_stranu .... Délka_jedné_strany_simulace = Délka_reálné_klece / délka_myši + Délka_pro_každou_stranu

256.4 / 8,5 * 2,5 = 75 … 75 / 2 = 23 … 256.4 / 8,5 +23 = 53x53

Mastavení světa viz obrázek
(OBRÁZEK)

===Atributy myší===
*věk - int
*životní fáze - Enum[Newborn,Child,Productive,Old]
*pohlaví- Enum[Male,Female]
*možnost rozmnožování - bool
*čas těhotenství - int
*čas potřebný po další těhotenství - int
*čas starání se o novorozené - int
*chování - Enum[Assertive,Passive/Aggressive,Passive,Aggressive]
*počítadlo traumat - int
*den přirozeného úmrtí - int
*akce pro danou část dne - one of ''dostupné akce pro den''
*dostupné akce pro den - list

===Svět===
V NetLogu je jeden tick = jedna část dne. Den má celkem 7 částí.

----

====Nový den====
Vyhodnocuje se pokaždé, když je 7. část dne.

*Přičtení +1 do counteru pro dny.
*Myši, jejichž den úmrtí je stejný jako den v counteru zemřou.
*Těhotným myším se přičte den do porodu
*Těhotné myši, které mají porodit porodí 5-6 mláďat na stejnou pozici, kde se teď nachází. Po porodu se u matky nastaví, že nemůže otěhotnět 21-58 dní
*Narozené myši mají následující hodnoty atributů:
**věk - 0
**životní fáze - Newborn
**pohlaví- 50% Male; 50% Female
**možnost rozmnožování - false
**čas těhotenství - 0
**čas potřebný po další těhotenství - 0
**čas starání se o novorozené - 0
**chování - Assertive
**počítadlo traumat - 0
**den přirozeného úmrtí - 548-913 dní (1,5-2,5 let)
**akce pro danou část dne - 0
**dostupné akce pro den - 0

*Aktualizuje se životní fáze myši podle aktuálního věku dle tabulky:
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Aktualizace životní faze myši
|-
! Dny!! Životní faze + další parametry
|-
| 0-21|| Newborn
|-
| 22-45|| Child
|-
| 46-474|| Productive; atribut: možnost rozmnožování = true
|-
| 475+|| Old; atribut: možnost rozmnožování = false
|-

|}

*Každé myši se přiřadí nový list dostupných akcí pro den podle tabulky:
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+ Dostupné akce pro den
|-
! Typ chování myši/speciální charakteristika !! List dostupných akcí
|-
| Assertive|| [Eating, Sleeping, Sleeping, Sneaking, Sneaking, Sneaking, Sneaking]
|-
| Passive/Aggressive || [Eating, Sleeping, Sleeping, Avoiding, Sneaking, Sneaking, Sneaking]
|-
| Passive|| [Eating, Sleeping, Sleeping, Avoiding, Avoiding, Sneaking, Sneaking]
|-
| Aggressive|| [Eating, Sleeping, Sleeping, Avoiding, Sneaking, Sneaking, Sneaking]
|-
| životní faze = Newborn|| []
|-
| pohlaví = Female and doba těhotenství >= 16|| [Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding, Avoiding]
|-
| pohlaví = Female and čas starání se o novorozené <= 21|| [Parenting, Parenting, Parenting, Parenting, Parenting, Parenting, Parenting]

|}
*Každé myši se přičte 1 den života
*Každé myší se určí, zda dojde ke změně chování podle počítadla traumatu.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Změna chování podle počítadla traumatu
|-
! Hodnota !! Popis změny
|-
| 0-44|| Assertive
|-
| 45-349|| Passive/Aggressive
|-
| 350+|| 50% Aggressive nebo 50% Passive
|}

----
====Průběh dne====
*Pro každou '''část dne''' se u myší vybere '''jedna akce''' z dostupných akcí myši, kterou budou provádět.

*Dojde k '''pohybu myší''' podle akce z předchozího kroku podle následující tabulky:

{| class="wikitable"
|+ Pohyb myší podle akce
|-
! Akce !! Pole
|-
| Eating|| rampa s jídlem
|-
| Sleeping|| 1/3 střed; 2/3 kraj klece
|-
| Sneaking|| střed nebo kraj klece
|-
| Avoiding|| 1/3 střed; 2/3 kraj klece
|-
| Parenting|| bez pohybu
|}

* Dojde k vyřešení konfliktů dvou nejbližších myší podle tabulek níže
**Oboum myším se odebere akce pro tuto část dne - aby nedocházelo k duplikacím

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+ Řešení konfliktů myší
|-
! Akce !! Průběh
|-
| Eating x Eating|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 2
|-
| Sneaking x Sneaking|| Stejná pohlaví - vyhodnotí se možnost souboje s násobitelem 1 ; Různá pohlaví a schopnost reprodukce – vyhodnotí se, zda dojde k oplodnění. Pokud nedojde k oplodnění, vyhodnotí se možnost souboje s násobitelem 1
|-
| Sneaking x Sleeping|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 1.5
|-
| Sneaking x Parenting|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 1.3
|-
| Avoiding x Avoiding|| Vyhodnocení zda bude souboj s násobitelem 0.6
|-
| Sneaking x Lifephase 0|| Pokud se potká myš s novorozencem, je nalezena matka a je provedena větev '''Sneaking x Parenting''' s matkou namísto novorozence
|}

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Vyhodnocení, zda bude souboj
|-
! Typ chování alespoň jedné myši!! Výpočet, zda bude Souboj
|-
| Assertive|| 1% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|-
| Passive/Aggressive || 7% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|-
| Passive|| 15% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|-
| Aggressive|| 20% * násobitel z Řešení konfliktů myší
|}

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Souboj – zda dojde k úmrtí
|-
! Životní faze myší!! Výpočet, zda dojde k oplodnění
|-
| (Child x Productive) or (Child x Old)|| 0.5%, že dojde k úmrtí Child
|-
| (Productive x Productive) or (Productive x Old)|| 0.05%, že dojde k úmrtí; 4/5 pro alespoň jednu myš, 1/5 pro obě myši ; pokud zemře matka s mláďaty, zemřou I mláďata
|}

{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Vyhodnocení, zda dojde k oplodnění
|-
! Typ chování samice!! Výpočet, zda dojde k oplodnění
|-
| Assertive|| 10.5%
|-
| Passive/Aggressive || 6%
|-
| Passive|| 0.15%
|-
| Aggressive|| 0.25%
|}

*Pokud je toto sedmá část dne. Načte se '''Nový den'''. Jinak se pokračuje novou částí dne.
----

===Regulace v průběhu simulace ===
V některých případech je potřeba "nahodilosti" trochu pomoci, proto byly do modelu simulace přidány 2 aspekty, které "korigují" přiblížení simulace do reálného světa.
====Konflikty myší v počáteční fázi simulace====
Jelikož se myši pohybují zcela nahodile, je opravdu malá pravděpodobnost, že na sebe na počátku simulace natrefí. Proto je při nízkém počtu myší zvednut okruh "in range" pro myš provádějící akci.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Vzdálenosti dvou nejbližších myší pro vyhodnocení konfliktu
|-
! Počet myší v kleci!! Vzdálenost okruhu pro myš s akcí
|-
| 0-55|| radius = 4
|-
| 56-65|| radius = 3
|-
| 66+|| radius = 1
|}
====Počítadlo traumat====
Pro myši, co spolu bojují, se počítadlo traumat zvedá o 7 bodů.

Nejen myši, co spolu bojují, tak zažívají nepříjemné pocity. Z tohoto důvodu byla vybrána oblast kolem zápasících myší, a všem ostatním myším se zvedá počítadlo traumat.
{| class="wikitable" style="margin:left"
|+Počítadlo traumat pro myši v okruhu
|-
! Radius !! Počet bodů přičtených do traumatu
|-
| 4|| 2.5
|-
| 5|| 2
|-
| 6 || 0.5
|}

==Omezení modelu / Abstrakce==

=Výsledky=
Jediná zjištěná možnost, jak lze vyhodnotit správnost výsledků, je srovnat originální graf z roku 1972 z experimentu Universe 25 a s grafem hodnot z provedené simulace z představeného modelu.

Bylo provedeno 150 simulací tohoto modelu. Výsledky z průběhů byly zprůměrovány a byl vytvořen graf porovnávající počty myší / dny.

(obrázek)

==Cíl simulace - Vytvořit "počítačovou kopii" experimentu Universe 25==
Z grafu je patrné, že se to v poslední fázi D nepovedlo. Počet myší klesá o mnoho více, než v původním experimentu.

Důvodem je pravděpodobně nevhodně nastavený parametr pro věk myší. Calhoun uvádí, že jedna z jeho myší se dožila až věku 2,7 let, což je v rozporu s encyklopedickými údaji o myších. Encyklopedických 1,5-2,5 let pro myši v domácím prostředí je evidentně málo a měla by být použita vyšší hodnota.

V nejlepším případě je vhodné tento fakt konzultovat s expertem – zoologem.

==Cíl simulace - Sestavit verzi úpravou sociálního chování, aby nedošlo k myší apokalypse==
I když byla porodnost Agresivních myší a Pasivních na velice malých hodnotách – Calhoun popisoval, že došlo k úplnému zastavení množení - tak lze tento fakt pozorovat ode dne cca 900, že se populace začíná mírně obnovovat – je to způsobeno právě onou minimální hodnotou rozmnožování. Čím vyšší je hodnota rozmnožování u pasivních a Agresivních myší, tím se křivka začne srovnávat rychleji.

=Závěr=
Přestože se daly odvodit nějaké výsledky, a cíle simulace byly zdůvodněny, tak se výsledný model nemůže brát jako důvěryhodný, protože nastavovaná procenta u vyhodnocování akcí založených na sociálním chování nejsou v literatuře zdokumentována. Jedná se pouze o dedukci z původního článku o experimentu Universe 25. Věřím, že se s různou obměnou parametrů u sociálního chování bude možné dostat k podobným, ne-li lepším výsledkům. Simulace založené na nahodilém odvozování parametrů nejsou vhodné. Bohužel jsem si toho neuvědomoval při tvorbě zadání.
=Kód=

Universe 25

2022-06-12T12:36:37Z

Kart08: Založení stránky, vložení první várky závěrečné zprávy

Assignment SS 2021/2022/cs

2022-05-07T14:49:22Z

Kart08:

{{DISPLAYTITLE:Zadání LS 2021/2022}}

{{Ambox
| text = <div>
Na tuto stránku vkládejte svá zadání. Nezapomeňte se podepsat. Můžete použít <nowiki>~~~~</nowiki> (čtyři tildy) k automatickému podpisu. Používejte Ukázat náhled, abyste si prohlédli Váš výsledek před konečným odesláním.
</div>
}}

{{Ambox
| text = <div>
Prosíme, snažte se formulovat Vaše zadání pečlive. S ohledem na to, že jde o Vaši semestrální práci, očekáváme adekvátní úsilí vynaložené na zadání. Nezapomeňte, že hlavním výsledkem má být výzkumná zpráva, což znamená, že Váš simulační model musí generovat takové výsledky, které jsou konkrétní, měřitelné a ověřitelné. Pečlivě promyslete, jakým způsobem budete vyvíjet Váš model, odvoďte entity, které budete používat, nakreslete si diagram modelu, zvažte, co budete měřit. Teprve pokud máte o modelu dostatečně přesnou představu, vložte Vaše zadání. A samozřejmě, nezapomeňte si prosím přečíst [[How to deal with the simulation assignment/cs|Jak na simulace]].
</div>
}}

{{Ambox
| text = <div>
Témata na téma hazardních her, karet, vývoje cen akcií/indexů nejsou vítány.
</div>
}}

{{Ambox
| type = content
| text = <div>
Abychom se vyhnuli případnému budoucímu nedorozumnění, prosíme, ověřte si, že máte tučné '''schváleno''' někde v našem komentáři pod Vaším zadání. Pokud tam není '''schváleno''', znamená to, že Vaše zadání dosud schváleno nebylo.
</div>
}}

== Dotace v době nejistot ==

'''Úvod do problému'''

V roce 2020 byl otevřen nový dotační program. Žadatelé z řad veřejnosti podávali žádosti o dotaci od června 2020 do července 2021. Distribuce došlých žádostí v čase byla velmi nerovnoměrná a nahodilá. Zpracování žádostí obnášelo cca 9 procesních kroků. Zpracování žádosti buď končilo proplacením nebo zamítnutím. Zamítnutí se typicky dělo v jednom ze tří procesních kroků. Proplácení dotací bylo ukončeno v měsíci dubnu 2022. Na začátku května byly vyexportovány poslední monitorovací sestavy a informační systém, v němž transakce probíhaly, byl “uzavřen”.

Na zpracování žádosti se podíleli pracovníci rozdělení do tří týmů. Dle zjištěných informací se valná většina pracovníků, kteří se činností na tomto dotačním titulu zabývali, se této činnosti věnovala nad rámec své běžné pracovní činnosti. O zapojení úvazků proto neexistuje přesný přehled, bylo též velmi variabilní.

V současné chvíli je tedy vhodné učinit zpětné ohlédnutí za vykonanou prací. Manažerští pracovníci by uvítali rámcovou informaci shrnující to, jak celý proces probíhal a v případě, že by se dotační program opět otevíral, jaké personální složení týmů, co se úvazků týče, by bylo nejefektivnější vzhledem k objemu odvedené práce. Nelze předpokládat, zda bude možné zajistit nové pracovníky na plný úvazek (a příp. v jakém množství). Jako realistické se proto opět jeví poskládání týmů ze stávajících pracovníků relevantního útvaru a ostatních pracovníků úřadu, kteří by se mohli v jednotlivých případech zapojit do prací na programu na maximálně 0.2 FTE (nutnost zadání na straně realizátora dotačního projektu – tedy expertním odhadem). Dostatečné personální zajištění je nejpalčivějším problémem celé akce.

''Požaduje se ochrana dat v tomto rozsahu: úřad, žadatel, finance, osobní údaje.''

'''Cíl simulace'''

1. Poskytnout managementu obecnou představu o tom, jak by probíhal celý proces nyní, kdy útvar již disponuje pracovníky na plný úvazek (zpočátku realizace toto nebylo). Konkrétně kolik nejméně zkrácených úvazků by bylo potřeba na realizaci dotačního programu při pevně určeném počtu osob pracujících na programu na celý úvazek.

2. Poskytnout představu, jak by proces probíhal, kdyby byl zaveden např. časový limit pro odpověď žadatele na podnět poskytovatele dotace k doplnění.

'''Hrubý nástin předpokládané simulace'''

Entity: žádosti

Zdroje: pracovníci, proměnlivá velikost úvazků a jejich počet, částečné úvazky

Proces: pracuje se s řadou procesních kroků spočívajících ve "zpožděních" a rozdělení na žádosti, které pokračují dále v procesu a které budou zamítnuty a vyřazeny z procesu. Ve vztahu ke "zpožděním" se jedná o čas trvání operace na straně úřadu (v řádu minut až hodin, bude určeno jako triangulární distribuce za pomoci konzultace s experty) a trvání odezvy na straně žadatele (v řádu dní, měsíců, v extrémních případech i více než rok; časové značky ze systému). Zamítnuté žádosti opouštějí systém na min. třech různých stanovištích s velmi rozdílnými distribucemi pravděpodobnosti. Vydávání rozhodnutí se může dít dle distribuce v čase nebo jako "batching" (nutno ještě objasnit s realizátorem dotačního programu).

'''Nástroj'''

Simprocess

'''Autor'''

Neln15

'''Zdroje'''

Sestavy vyexportované ze systému pro administraci žádostí a z centrálního registru dotací. Budou využity sestavy dodané managementem (anonymizace a utajení souborů). Mají pevně danou strukturu, nebylo možno je pro účely simulace nadefinovat, informační systém je již uzavřen. Náročnou kombinací a zpracováním sestav lze získat pro simulace tyto údaje za sledované období:

• počet pracovníků v jednotl. týmech (úvazky a příp. jejich proměny v čase od managementu),

• počet a datum: přijatých žádostí (“PŽ”), PŽ vyřazených před 1. kontrolou, PŽ prošlých a vyřazených při 1. kontrole, PŽ prošlých a vyřazených při 2. kontrole, jejich přenosu do IS CEDR, vyplacení dotace. Procesní krok má trvání v rozmezí 1 až stovek dnů. Stav ("stádium") ve kterém žádost opustila systém.

Granuralita: jednotlivé žádosti, resp. rozhodnutí o poskytnutí dotace (kolem 200 tis ks).

Popis procesu: konzultací s experty.

Pro potřeby posouzení zadání indikativní struktura zdrojových dat po prvotním rozsáhlém zpracování (další dílčí dopočty nejsou uvedeny, jedná se o indikaci pro potřeby posouzení): [[File:Dotace ukazka struktura.xlsx]]

: Chválím, jak to máte jako zadání propracované. Pokud budete mít konkrétní tvrdá data v podobě, jakou předjímá tabulka, bude to super. Co mi není jasné, jsou cíle. Simulace pracuje s nějakou nejistotou. Úplně nechápu, jaké výstupy z toho mají být a pro koho budou k něčemu dobré. [[User:Tomáš|Tomáš]] ([[User talk:Tomáš|talk]]) 14:49, 6 May 2022 (CET)

== Universe 25 ==

'''Úvod do problému'''

Etolog John B. Calhoun provedl v letech 1968 až 1972 experiment na myších. Nazval ho Universe 25.

Jedná se o čtvercovou klec o rozměrech 101 x 101 palců pro myši s postupně doplňovaným jídlem a vodou. Mělo dojít k vytvoření a podpoření přirozeného nárůstu populace bez vlivu vnějšího prostředí. Kapacita klece byla pro 3000 myší.
V den kolonizace byly do klece umístěny 4 páry myší. Když populace dosáhla počtu 2 200, mnoho myší přestalo mít zájem o rozmnožování, docházelo k formování do agresivních skupin, které pravidelně napadaly další skupiny. Nízká porodnost, vysoká úmrtnost mláďat společně s násilím vedly k zániku celé kolonie.

Autor experimentu se domnívá, že je experiment aplikovatelný i na lidi v kontextu přelidnění na planetě. Odhadem je rok 2050.
Mnoho odpůrců se proti experimentu ohrazuje, že nelze srovnávat lidské a myší sociální chování.

'''Cíl simulace'''

Vytvořit "počítačovou kopii" experimentu Universe 25.

Sestavit verzi úpravou sociálního chování, aby nedošlo k úplné myší apokalypse, tak jako se stalo v roce 1972.

'''Co se bude simulovat'''

[[File:Universe25 aributy metody.xlsx]]

Rozbor sledovaných atributů a metod je načrtnutý v přiloženém excelu snad bude dávat smysl.

Ve zkratce:
1 den = 4 různé iterace pro každou myš. Každé myši se náhodně přiřadí, jakou akci bude dělat. Všechny myši se pohnou podle přiřazené akce. Poté dojde k vyhodnocení iterací (conflict), což je "hlavní motor", kde dojde k vyhodnocení chování myší v závislosti na jejich aktuálních atributech chování s různými mírami náhody. Detailnější popis je v přiloženém souboru.

Problém vidím v tom, že nevím jaká abstrakce je OK. Krom grafu s počtem_myší/dobou_trvání jiné podklady pro závěr "povedlo se" nejsou. Takže mám i obavu, že stejný graf nedám dohromady.

V metodách jsem vycházel z toho, jak bych to házel do pythonu. Datové struktury by v NetLogu neměly být problém, ale obávám se, že při abstrakci: 1 den = 4 iterace (i to je málo) všech myší NetLogo neutáhne vyhodnocování po dobu 4 let. Při průměrném počtu tisíc myší to bude přes milion vyhodnocování.

'''Nástroj'''

NetLogo

'''Autor'''

Tomáš Karásek, kart08

'''Zdroje'''

https://www.youtube.com/watch?v=7CXj0AGuh4c
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1644264/pdf/procrsmed00338-0007.pdf
https://thumbs.dreamstime.com/z/behavior-types-different-kind-human-passive-passive-aggressive-aggressive-assertive-61553265.jpg

: Zajímavé téma. Rozpracujte prosím detailněji, jak bude simulace vypadat. Případně i s nákresy, zkrátka, aby bylo jasné, co si pod tím mám v Netlogu představit. [[User:Tomáš|Tomáš]] ([[User talk:Tomáš|talk]]) 14:53, 6 May 2022 (CET)
:: Děkuji za komentář. Aktualizoval jsem kapitolu "Co se bude simulovat", kam jsem přiložil i soubor s detailnějším popisem. [[User:Kart08|Kart08]] ([[User talk:Kart08|talk]]) 15:48, 7 May 2022 (CET)

== Evakuace areálu VŠE ==

'''Úvod do problému'''

V posledních letech přibyla frekvence nahlašování bomb na VŠE. Toto má za následky nejen ztracený čas velkého množství lidí, ale i vynaložených prostředků na mobilizaci veřejných složek.

Ve středu veškerého dění jsou však primárně samotní studenti, kteří se účastní zmíněné evakuace. Dosud byly veškeré hlášení naštěstí falešná a reálná hrozba nebyla. Nelze to však 100% považovat za precedens, protože v budoucnu by anonymní nahlášení bomby mohlo být opravdové, což by mělo katastrofální následky.

'''Cíl simulace'''

Zachytit pravděpodobný scénář odehrávání evakuace areálu VŠE v simulaci. Pro účely této simulace se bude jednat o pouze o evakuaci zjednodušeného areálu 1. patra SB na Žižkově.
Navrhnout optimalizaci plánu a průběhu evakuace za účelem zkrácení trvání (a tím snížit míru případného neštěstí).

'''Co se bude simulovat'''

Agenti:
* Studenti
* Koordinátor

Studenti i koordinátoři budou mít své vlastní vlastnosti, které budou určeny náhodně. Studenti se pohybují směrem k východu, zatímco koordinátoři stojí na místě a podporují studenty v evakuaci.
Mezi vlastnosti studentů patří:
* Výchozí rychlost
* Úroveň paniky (modifikátor rychlosti a jak jsou schopní uvést spolužáka do bezvědomí, aby se dostali dále)
* Bezvědomí (true/false)

Koordinátoři mají jedinou vlastnost a tou je efektivita koordinace ve svém okolí (snižuje paniku a zvyšuje rychlost)

Parametry:
*Počet studentů
*Počet koordinátorů
*Čas do výbuchu

potenciálně

*Den v týdnu (ovlivňuje multiplikátor studentů)

Výstupy:
*Počet evakuovaných
*Počet mrtvých
*Počet studentů uvedeno do bezvědomí
*Počet evakuovaných na časové období
*Poměr evakuovaných

'''Nástroj'''

NetLogo

'''Autor'''

David Vojta, vojd00

'''Zdroje'''

Rendón Rozo, K., Arellana, J., Santander-Mercado, A., & Jubiz-Diaz, M. (2019). Modelling building emergency evacuation plans considering the dynamic behaviour of pedestrians using agent-based simulation. Safety Science, 113, 276–284. https://doi.org/10.1016/j.ssci.2018.11.028;
Joo, J., Kim, N., Wysk, R. A., Rothrock, L., Son, Y.-J., Oh, Y., & Lee, S. (2013). Agent-based simulation of affordance-based human behaviors in emergency evacuation. Simulation Modelling Practice and Theory, 32, 99–115. https://doi.org/10.1016/j.simpat.2012.12.007; Kontaktování VŠE pro zjištění informací ohledně evakuací za účelem přiblížení k realitě

: Rozumím tomu dobře, že tam budete mít mapy celé SB? [[User:Tomáš|Tomáš]] ([[User talk:Tomáš|talk]]) 14:56, 6 May 2022 (CET)

:: Odstranil jsem nápad s generacemi a zjednodušil mapu pouze na jedno podlaží SB, a to první patro. [[User:Dvojta|Dvojta]] ([[User talk:Dvojta|talk]]) 10:57, 7 May 2022 (CET)

== Plnění potřeb v domácnosti ==

'''Úvod do problému'''

Naplnění potřeb je pro lidi důležité. Ne všichni mají takové štěstí, že jsou jejich potřeby pravidelně plněny.

Z knih a článků lze zjistit jak dlouho člověk přežije bez naplnění některých základních potřeb. Tyto informace budou použity k výpočtu klesání potřeb.

Simulace bude umístěna do prostoru domácnosti, kde si lidé mohou své potřeby volně plnit, pokud jim nikdo jiný nezabírá místo u nábytku, který je k plnění potřeby určený.

Lidé si také budou muset vybrat jakou potřebu chtějí zrovna ukojit.

'''Co se bude simulovat'''

Agenti „lidé“ budou mít potřeby, které se s každým krokem snižují (každá jinou rychlostí). Potřeby jako hlad, žízeň, spánek, toaleta, hygiena, zábava. Potřeby lze naplnit interakcí s agenty „objekty“. Různé objekty naplňují různé potřeby. Lednice naplňuje hlad, umyvadlo žízeň, postel spánek, záchod toaletu, sprcha hygienu a žízeň, televize zábavu.

Lidé se v každém kroku musí rozhodnout, s jakým objektem budou interagovat a jakou potřebu si tedy naplní. S jedním objektem smí vždy interagovat jen jeden člověk. Když lidem klesne určitý (nastavitelný) počet potřeb pod nějakou úroveň, zemřou. Počet různých objektů a počet lidí bude možné nastavit.

Rozhodování, kterou potřebu upřednostnit bude inspirováno modelem výběru akcí ze hry The Sims 3.

'''Cíl simulace'''

Vytvořit simulaci domácnosti s rozhodováním na základě potřeb.
Zjistit kolik nejvíce lidí lze udržet při životě při co nejméně objektech.

'''Nástroj'''

NetLogo

'''Zdroje'''
Eastwood, M. A. (2013). Principles of human nutrition. Springer.

https://text.npr.org/573739653

https://team.inria.fr/imagine/files/2014/10/sims-slides.pdf (část Decision Making - Modeling human needs)

'''Autor'''

[[User:Svok09|Svok09]] ([[User talk:Svok09|talk]]) 21:18, 2 May 2022 (CET)

: Asi bych požádal o konkrétnější rozbor zadání. Přijde mi, že to buď vyjde neskutečně komplexní nebo se to zvrhne do triviality. Taky mi - přiznáván se - není úplně jasné, k čemu je taková simulace dobrá, jaké nové informace přináší. [[User:Tomáš|Tomáš]] ([[User talk:Tomáš|talk]]) 15:02, 6 May 2022 (CET)

== Fourierova transformace - ukázka na posloupnosti bitů 0101.. přenášena kódem HDB3 ==

'''Úvod do problému'''

Libovolný periodický průběh lze nahradit součtem harmonických sinusových a kosinusových složek signálu.

'''Co se bude simulovat'''

Tato simulace bude ukázkou, že pokud máme periodický signál 0 a 1, lze tento signál vyjádřit pomocí součtu harmonických signálů (sinus, kosinus).
V úloze je brán signál 0101.. který je upravený kódem AMI, konkrétně HDB3. Napětí signálu bude volitelné, stejně tak i přenosová rychlost, počet bitů na periodu, počet vzorků.
Počet harmonických signálů bude také volitelný pro viditelnou simulaci změny výstupního signálu, který bude složen.

'''Cíl simulace'''

Vytvořit ukázku sestavení digitálního signálu z harmonických signálů.
Ukázka zkreslení při sestavování z různým počtem harmonických signálů.

'''Nástroj'''

MS Excel

'''Zdroje'''
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fourier_d%27un_carr%C3%A9.svg
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Continuous_Fourier_transform_of_rect_and_sinc_functions.ogv

'''Autor'''

[[User:Cerl16|cerl16]] ([[User talk:Cerl16|talk]])

:: Téma musí být simulace, která simuluje nějaké pravděpodobné jevy a hlavně typově jedna z těch simulací na hodinách probíraných. Což toto není, to je spíš forma kalkulace. Cílem simulace nemá být ani, že je to "ukázka", ale že pomáhá někomu řešit nějaký problém (ve kterém hraje hlavní roli nahodilost). Chce to nějaké jiné téma. [[User:Oleg.Svatos|Oleg.Svatos]] ([[User talk:Oleg.Svatos|talk]]) 09:51, 5 May 2022 (CET)

== Stimulovanie a regulavanie chovu ošípaných ==

'''Definícia problému'''

Rentabilita chovu prasníc vo výraznej miere závisí od produktivity chovu, ktorú zas ovplyvňuje obrátkovosť (počet pôrodov u prasnice počas roka) a počet odchovaných prasiatok od prasnice v priebehu roka. Je zrejmé, že chovatelia v snahe dosiahnúť čo najväčšiu obrátkovosť, musia zabezpečiť, aby u prasníc prebiehal kontinuálny reprodukčný cyklus s optimálnou dĺžkou trvania, opakujúci sa až do vyradenia zvieraťa z chovu.

U prasníc je preto potrebné aktívne monitorovať priebeh reprodukčného cyklu a v prípade jeho porúch ho aj operatívne stimulovať a regulovať. Stimuláciu a reguláciu reprodukčného cyklu u prasníc môžeme vykonávať zootechnickými metódami (transport, úprava kŕmnej dávky, stimulácia kancom, úprava zoohygienických podmienok ustajnenia, vytváranie optimálnych skupín zvierat).

'''Cieľ simulácie'''

Vytvoriť simuláciu chovu ošípanych a zistiť, aké kombinácie rôznych typov stimulácií a regulovania reprodukčného cyklu chovaných ošípaných prináša najlepšie výsledky.

'''Popis simulácie'''

Budeme mať niekoľko typov chovateľov, ktorý budú mať rôznu úroveň vzdelania v oblasti stimulácie a regulovania reprodukčného cyklu ošípaných.
Každý chovateľ bude začínať s rovnakým množstvom samcov, samíc, mládať a rovnakým množstvom peňazí.

Peniaze míňajú chovatelia dvoma spôsobmi. Na krmivo míňajú chovatelia peniaze rovnakým spôsobom. Každý jeden kus jedného typu ošípanej (samec, samica, mláďa) má rovnaké náklady na krmivo pre všetkých chovateľov. Zvyšné peniaze chovatelia míňaju podľa vlastného uváženia (vzdelanostnej úrovni) na stimuláciu a regulovanie reprodukčného cyklu.

Každý chovateľ má príjem z predaja ošípaných. Na začiatku bude nastavený rovnaký počet predaja prasníc za určitý čas. Každý chovateľ môže množstvo predaných ošípaných zmeniť po zavedení stimulácie alebo regulácie reprodukčného cyklu. Každý chovateľ sa teda môže svoje príjmy znižovat alebo zvyšovať, ale vždy si ponechá aspoň také príjmy aby bol schopný nakŕmniť všetky chované zvieratá.

'''Nástroj'''

NetLogo

'''Autor'''

Marcel Žec, zecm01

'''Zdroje'''

MACÁK, PHD., Doc. MVDr. Vladimír, MVDr. Nela KYZEKOVÁ, Prof. MVDr. Peter REICHEL, CSC., MVDr. Miroslav HÚSKA, PHD., MVDr. Herbert SEIDEL, PHD., MVDr. Róbert LINK, PHD., MVDr. Jaroslav NOVOTNÝ, PHD. a MVDr. Katarína KOVAČOCYOVÁ, PHD. Indukcia ruje a ovulácie u prasničiek a prasníc. INFOVET: veterinársky odborný časopis [online]. Prešov: M&M vydavateľstvo [cit. 2022-05-04]. Dostupné z: https://infovet.sk/indukcia-ruje-a-ovulacie-u-prasniciek-a-prasnic/

: Trochu mi tam nesedí ta "úroveň vzdělání chovatelů", to je takové hodně měkké a neurčité, divné. Možná bych to pojal spíše jako testování relativní úspěšnosti / výkonu různých strategií té stimulace. Dává Vám to takto smysl? '''Schváleno''' [[User:Tomáš|Tomáš]] ([[User talk:Tomáš|talk]]) 15:11, 6 May 2022 (CET)

== Supply Chain Management malého podniku ==

'''Úvod do problému'''

Supply Chain Management (zkr. SCM) je činnost, kterou by měly řešit všechny podniky nacházející se v tomto řetězci. Efektivní řízení dodavatelského/spotřebitelského řetězce může zlepšit reakce podniku na požadavky od zákazníků, zkrácení času dodání požadovaného zboží, plánování a řízení výroby, skladování, logistiku apod.

Hlavní vedoucí skladů musí řešit počty a velikosti závozů oproti počtu objednávek od zákazníků. Zároveň musí zajistit možné odbavení těchto objednávek dle velikosti personálu na skladu.

'''Cíl simulace'''

Cílem simulace je ukázat dynamičnost tohoto systému při různém nastavení počátečních hodnot proměnných, které jsou z části definované v „Co se bude simulovat“ a tyto stavy popsat a vysvětlit.

'''Co se bude simulovat'''

Simulace se zaměřuje na malý podnik s jedním větším skladem. Dále na dodavatele tohoto skladu a na jeho zákazníky (a jejich objednávky).

Dodavatel má zboží, které dodává do skladu dle nastavených vnitropodnikových pravidel. Zákazník má svoje očekávání, které když není naplněno, dojde ke snížení jeho počtu objednávek.

Když dojde ke snížení počtu objednávek, zmenší se i požadavky na závoz skladu. Na straně dodavatele tedy dojde ke snížení poptávky po jeho zboží a ke změně vnitropodnikových pravidel pro následné dodávky.

Dodavatel je ovšem také zásobován a pokud zastaví odebírání zboží od jeho dodavatelů, mohou přejít ke konkurenci.

'''Nástroj'''

Vensim

'''Autor'''

Milan Brchel, [[User:Brcm00|Brcm00]] ([[User talk:Brcm00|talk]]) 19:35, 5 May 2022 (CET)

'''Zdroje'''

Supply Chain Management (SCM) Definition. Investopedia: Sharper insight, better investing. [online]. Dostupné z: https://www.investopedia.com/terms/s/scm.asp

:: Zatím je to téma nastíněno hodně obecně - na základě jakých dat to budete kvantifikovat (odvozovat rovnice)? (to odvození i data musí být pak součástí závěrečnho reportu) Jak například konkrétně zkvatifikujete nenaplnění očekávání viz. "Zákazník má svoje očekávání, které když není naplněno"? [[User:Oleg.Svatos|Oleg.Svatos]] ([[User talk:Oleg.Svatos|talk]]) 21:30, 6 May 2022 (CET)

== Produkce oxidu uhličitého v ČR ==

'''Úvod do problému'''

Česko se v žebříčku energetického giganta BP umístila celosvětově na dvacátém místě v produkci CO₂ na jednoho člověka. V evropském měřítku je pak ČR na pátém místě. Vzhledem k rozsáhlému kácení stromů kvůli kůrovcové kalamitě ztratily lesy označení „plíce republiky“ a naopak se přidaly k dalším producentům oxidu uhličitého. Do doby, než vyrostou nové zasazené stromy bude zemská půda uvolňovat do atmosféry další množství CO₂.

Největším producent oxidu uhličitého pochází z oblasti energetiky, který tvoří téměř 40 % vyprodukovaného uhlíku za rok. Doprava s průmyslem pak společně představuje cca 28 %. Zbytek pak tvoří zemědělství (6,7 %), spalování v domácnostech (10.2 %) a další zdroje CO₂.

Podepsáním pařížské dohody se ČR upsalo ke snížení skleníkových plynů o 40 % do roku 2030. Do roku 2050 by se Evropa měla stát prvním CO₂ neutrálním blokem na světě.

'''Popis modelu'''

Model bude simulovat produkci CO₂ z jednotlivých oblastí (energetika, doprava, zemědělství apod.), které budou produkovat určité množství oxidu uhličitého do atmosféry. Lesy budou tento oxid pohlcovat a měnit zpět na kyslík.

V parametrech si uživatel bude moci nastavit trend výsadby nových lesů a rychlost přechodu na obnovitelné zdroje (v rozumných hranicích). Výsadba lesů bude možná jen do hranice původního rozsahu před kůrovcovou kalamitou. Nově vysázený strom vyrobí méně kyslíku a nějakou dobu potrvá, než se přemění na dospělý strom.

Čím rychlejší trend přechodu na obnovitelné zdroje, tím se bude zvyšovat celková cena nákladů. To samé bude platit i za každý nově vysazený strom.

V grafech se bude zobrazovat množství CO₂ v atmosféře a nově vzniklého kyslíku.

Simulace bude začínat již s určitým množstvím CO₂ v atmosféře a množstvím lesů po kůrovcové kalamitě.

'''Cíl simulace'''

Výsledkem simulace bude multiagentní model, který podle nastavených parametrů bude zobrazovat produkci CO₂ a jeho přeměnu na kyslík v následujících letech. Cílem je najít rovnováhu mezi nově vysázenými stromy a producenty CO₂, tak aby ČR splnilo podmínky Pařížské dohody (tzn do roku 2030 snížilo emise o 40 % a do roku 2050 být uhlíkově neutrální).

'''Modelovací nástroj''' NetLogo

'''Autor''' Jiří Štěpán, stej40

'''Zdroje'''

Emise skleníkových plynů v ČR podle sektorů detailně. Fakta o klimatu [online]. Copyright © 2021 Otevřená data o [cit. 06.05.2022]. Dostupné z: https://faktaoklimatu.cz/infografiky/emise-cr-detail

Co přesně znamená uhlíková neutralita?. Fakta o klimatu [online]. Copyright © 2021 Otevřená data o [cit. 06.05.2022]. Dostupné z: https://faktaoklimatu.cz/explainery/uhlikova-neutralita

Pařížská dohoda - Ministerstvo životního prostředí. Úvodní stránka - Ministerstvo životního prostředí [online]. Copyright © 2008 [cit. 06.05.2022]. Dostupné z: https://www.mzp.cz/cz/parizska_dohoda

Za změny klimatu nemůžeme? Omyl, české emise CO₂ na hlavu patří mezi bohatými zeměmi k nejvyšším | iROZHLAS - spolehlivé zprávy. iROZHLAS - spolehlivé a rychlé zprávy [online]. Copyright © 1997 [cit. 06.05.2022]. Dostupné z: https://www.irozhlas.cz/zpravy-domov/klima-co2-znecisteni-limity-brabec-cez_1812110600_jab

: Tohle mi přijde spíše na systémovou dynamiku. [[User:Tomáš|Tomáš]] ([[User talk:Tomáš|talk]]) 22:12, 6 May 2022 (CET)
:: Systémová dynamika by tomu seděla - pokud budete souhlasit, tak pak to můžu schválit. [[User:Oleg.Svatos|Oleg.Svatos]] ([[User talk:Oleg.Svatos|talk]]) 13:26, 7 May 2022 (CET)

File:Universe25 aributy metody.xlsx

2022-05-07T14:06:18Z

Kart08:

Assignment SS 2021/2022/cs

2022-04-29T19:54:38Z

Kart08: