Stádo pakoňů - Revision history

Mulp00 at 22:37, 12 June 2023

2023-06-12T22:37:34Z

Mulp00 at 21:59, 12 June 2023

2023-06-12T21:59:30Z

Mulp00 at 20:43, 12 June 2023

2023-06-12T20:43:39Z

Mulp00: /* Agenti */

2023-06-12T19:52:29Z

‎Agenti

Mulp00: /* Agenti */

2023-06-12T19:51:33Z

‎Agenti

Mulp00: Created page with "== Stádo pakoňů == Křehká rovnováha života na savaně závisí na složitých ekologických vztazích, kde mohou mít sebemenší změny podmínek vlnivý dopad na pop..."

2023-06-12T19:50:18Z

Created page with "== Stádo pakoňů == Křehká rovnováha života na savaně závisí na složitých ekologických vztazích, kde mohou mít sebemenší změny podmínek vlnivý dopad na pop..."

New page

== Stádo pakoňů ==

Křehká rovnováha života na savaně závisí na složitých ekologických vztazích, kde mohou mít sebemenší změny podmínek vlnivý dopad na populace zvířat, které ji obývají. Klíčovým prvkem v této složité síti života jsou pakoně, ikonický druh obývající tyto rozlehlé pastviny, které jsou významně ovlivňovány výkyvy teplot a srážek. Tato simulace se zabývá dynamickou souhrou mezi pakoni, jejich hlavním predátorem - lvem - a rozmarností prostředí a zaměřuje se na to, jak dostupnost zdrojů ovlivňuje jejich přežití.

=== Definice problému ===

Cílem této práce je simulovat chování stád pakoňů v různých podmínkách prostředí, zejména pokud jde o dostupnost vody a potravy. Cílem simulace je pochopit vliv faktorů prostředí na přežití stád pakoňů v přítomnosti jejich přirozených predátorů, lvů.

=== Metoda ===

Simulace byla provedena v rámci prostředí NetLogo. Byly modelovány interakce a chování pakoňů a lvů v prostředí savany. Pro simulaci byly zahrnuty parametry, jako je věk, zdraví, rychlost, vytrvalost nebo hlad a žízeň.

Simulace byla provedena čtyřikrát za různých počátečních podmínek zdrojů: 25 %, 50 %, 75 % a 100 % dostupnosti zdrojů.

=== Model ===

==== Agenti ====

### Pakůň

#### Chování v simulaci

V simulaci je chování pakoňů definováno následovně:

- **Krmení**: Pakoně vyhledávají trsy trávy a konzumují je, čímž se zvyšuje jejich proměnná "hlad". Jakmile zkonzumují trs trávy, změní se jeho barva na šedou, což znamená, že byl sněden.
- **Pití**: Když jejich proměnná "žízeň" klesne pod určitou mez, hledají políčka s vodou, aby se napili, a zvyšují si tak úroveň "žízně".
- **Běhání**: Aby se vyhnuli ulovení lvem, utíkají před lvy za předpokladu, že se dostanou příliž blízko a jejich stav je "lovení". Používají flocking algoritmus, aby se vyhnuli kolizím a sladili svůj směr s blízkými pakoni.
- **Žití**: Pakoně mohou zemřít hladem, žízní nebo na následky lovu lvů. Když pakoně zemřou, stanou se z nich "mrtvoly", které mohou lvi sežrat. Každý pakůň má určitou váhu, která udává i váhu mrtvoly. Po sežrání (vyčerpání váhy) mrtvoly mrtvola zmizí.
- **Reprodukce**: Samice pakoňů mohou v období páření zabřeznout a porodit mláďata. Mláďata následují svou matku, dokud nedosáhnou určitého věku, nespotřebovávají po tuto dobu zdroje (předpoklad, že jsou kojeni).

### Lvi

#### Chování v simulaci

V simulaci je chování lvů definováno následovně:

- **Lov**: Lvi loví pakoně pro potravu. Mohou se zaměřit buď na živé pakoně, nebo primárně na jejich mrtvoly, přičemž při úspěšném lovu se jim zvyšuje proměnná "hlad".
- **Pití**: Když proměnná "žízeň" klesne pod určitou hranici, lvi hledají vodní nádrže, aby se napili, a zvyšují si tak úroveň "žízně".
- **Odpočinek**: Lvi mají stav odpočinku, během něhož se odeberou do stínu pod strom.
- **Žití**: Na rozdíl od pakoňů lvi v simulaci umírají pouze hladem nebo žízní, protože jsou vrcholovými predátory.

U obou agentů, pakoňů i lvů, se v pravidelných intervalech (každý "tick" simulace) aktualizuje jejich výdrž, hlad a žízeň. Rovněž řídí stavy svého chování na základě různých podnětů z prostředí a vnitřních proměnných, jako je hlad a žízeň.

=== Výsledky ===

Byly shromážděny údaje o počtu pakoňů průběhu času, jejich průměrném zdraví a četnosti lovů lvů.

Výsledky simulace ukázaly minimální rozdíly mezi čtyřmi podmínkami zdrojů, s výjimkou podmínky 25 %, kdy pakoně nakonec zemřeli hlady.

=== Závěr ===

Výsledky simulace naznačují, že dostupnost zdrojů má přímý vliv na přežití stád pakoňů. Jakmile se dostupnost zdrojů sníží na 25 %, hrozí populaci pakoňů vyhynutí v důsledku hladovění. Co se četnosti lovu lvy týče je tato hodota nezměněna v závislosti na množství zdrojů.

=== Kód ===

(Zde uveďte nastavovací část kódu. Nezapomeňte, že skutečný kód bude třeba přiložit jako doplňkový soubor v rámci vašeho úkolu).

'''Reference'''

(Zde uveďte všechny odkazy nebo zdroje, které jste použili při tvorbě simulace a psaní článku).

@@ Line 1: / Line 1: @@
 == Stádo pakoňů ==
-Křehká rovnováha života na savaně závisí na složitých ekologických vztazích, kde mohou mít sebemenší změny podmínek vlnivý dopad na populace zvířat, které ji obývají. Klíčovým prvkem v této složité síti života jsou pakoně, ikonický druh obývající tyto rozlehlé pastviny, které jsou významně ovlivňovány výkyvy teplot a srážek. Tato simulace se zabývá dynamickou souhrou mezi pakoni, jejich hlavním predátorem - lvem - a rozmarností prostředí a zaměřuje se na to, jak dostupnost zdrojů ovlivňuje jejich přežití.
+Křehká rovnováha života na savaně závisí na složitých ekologických vztazích. Sebemnší změny podmínek zde mohou mít vlnivý dopad na populace zvířat, které ji obývají. Klíčovým prvkem v této složité síti života jsou pakoně, ikonický druh obývající tyto rozlehlé pastviny.
 === Definice problému ===
-Cílem této práce je simulovat chování stád pakoňů v různých podmínkách prostředí, zejména pokud jde o dostupnost vody a potravy. Cílem simulace je pochopit vliv faktorů prostředí na přežití stád pakoňů v přítomnosti jejich přirozených predátorů, lvů.
+Cílem této práce je simulovat chování stád pakoňů a lvů v různých podmínkách prostředí, zejména pokud jde o dostupnost vody a potravy. Cílem simulace je pochopit vliv faktorů prostředí na přežití stád pakoňů v přítomnosti jejich přirozených predátorů, lvů.
 === Metoda ===
@@ Line 41: / Line 42: @@
 '''Žití''': Na rozdíl od pakoňů lvi v simulaci umírají pouze hladem nebo žízní, protože jsou vrcholovými predátory.
-U obou agentů, pakoňů i lvů, se v pravidelných intervalech (každý "tick" simulace) aktualizuje jejich výdrž, hlad a žízeň. Rovněž řídí stavy svého chování na základě různých podnětů z prostředí a vnitřních proměnných, jako je hlad a žízeň.
+U obou agentů, pakoňů i lvů, se v pravidelných intervalech (každý "tick" simulace) aktualizuje jejich výdrž, hlad a žízeň. Intervaly rovněž řídí stavy svého chování na základě různých podnětů z prostředí a vnitřních proměnných, jako je hlad a žízeň.
 Data pro vytvoření agentů byla sebrána z reálných dat, jako například doba, po které se mládě osamostatní, trvání březosti etc. Hodnoty jako je bazální metabolický výdej nebo množství spotřebované potravy je možné do modelu dosadit, ovšem jelikož je simulace prováděná pouze pro několik dní (z důvodu omezeného výkonu NetLogo) nic moc by se v těchto dnech nedělo jelikož například lvy loví pouze párkrát v týdnu.
@@ Line 50: / Line 51: @@
 '''Generování heat mapy'''
 Vzhledem k tomu, že program NetLogo není schopen generovat Perlinův šumu, musel být použí externí generátor Perlinova šumu. Perlinův šum byl použit k vytvoření 2D heat mapy, která představuje rozložení vody a trávy v prostředí. Barvy na mapě se pohybují od bílé po černou, přičemž černé oblasti označují vodu a různé odstíny šedé trávu, přičemž světlejší odstíny označují hustší trávu.
 [[File:Texture.png|center|thumb|upright=1.35]]
-'''
+'''Převod na CSV'''
 Převod na CSV'''
-Vygenerovaná Perlinova mapa šumu mapa byla poté převedena do souboru CSV, kde každý sloupec představuje hodnotu pixelu. To umožnilo importovat 2D mapu do programu NetLogo jako datovou matici. Zatímco program NetLogo podporuje import obrázků pro nastavení barev políček, byla zde nutná flexibilitaa, kterou nabízí soubor CSV, aby bylo možné hodnoty ve stupních šedi použít více kontrolovaně a určit tak rozložení vody a trávy.
+Vygenerovaná Perlinova mapa šumu mapa byla poté převedena do souboru CSV, kde každý sloupec představuje hodnotu pixelu. To umožnilo importovat 2D mapu do programu NetLogo jako datovou matici. Zatímco program NetLogo podporuje import obrázků pro nastavení barev políček, byla zde nutná flexibilita, kterou nabízí soubor CSV, aby bylo možné hodnoty ve stupních šedi použít více kontrolovaně a určit tak rozložení vody a trávy.
 '''Vytvoření prostředí v aplikaci NetLogo'''
 Po importu souboru CSV ve stupních šedi do programu NetLogo bylo vytvořeno simulační prostředí. Kód interpretuje hodnoty stupňů šedi ze souboru CSV a pomocí nich diktuje přítomnost vody a trávy. Nižší hodnoty představují vodní plochy, zatímco zbývající plocha je pokryta trávou s různou hustotou na základě hodnot stupňů šedi.
@@ Line 66: / Line 69: @@
 '''Entity zvířat'''
 Prostředí je osídleno entitami pakoňů a lvů, z nichž každá je vizuálně rozlišitelná podle příslušné barvy.
-*Lvy - bílá šipka
+*Lvi - bílá šipka
 *Pakůň samec - modrá šipka
 *Pakůň samice - červená šipka
@@ Line 75: / Line 79: @@
 '''Dynamické prostředí'''
 Prostředí se v průběhu času vyvíjí a napodobuje tak skutečnou dynamiku savany. Hladina vody se mění, což demonstruje přírodní jevy, jako je vypařování nebo doplňování vody deštěm a také především pití zvířat. Podobně dochází ke konzumaci trávy a její obnově deštěm. Na následujícím obrázku je vidět jak nastavení množství prvnotních zdrojů ovlivňuje prostředí simulace.
@@ Line 92: / Line 97: @@
 Na následujícím gifu můžeme sledovat průběh části simulace. Zpočátku se většina pakoňů rozhodne pro napití a následné krmení. Přitom se však snaží vyhýbat lvům, kteří na ně útočí. Po úspěšném ulovení a následné konzumaci pakoně se lvi stahují pod strom. Mimo jiné zde můžeme pozorovat flockingové chování pakoňů, a také to, že lvi prioritizují konzumaci uloveného zvířete před hledáním další kořisti.
 [[File:Vidmulp00.gif|center|thumb|upright=3]]
 = Nedostatky a prstor pro budoucí vylepšení =
@@ Line 111: / Line 125: @@
 = Závěr =
-Výsledky simulace naznačují, že dostupnost zdrojů má přímý vliv na přežití stád pakoňů. Jakmile se dostupnost zdrojů sníží na 25 %, hrozí populaci pakoňů vyhynutí v důsledku hladovění. Co se četnosti lovu lvy týče je tato hodota nezměněna v závislosti na množství zdrojů.
+Získané výsledky naznačují, že dostupnost zdrojů může mít vliv na přežití stád pakoňů, a to zejména v přítomnosti jejich přirozených predátorů, lvů. Přestože byly mezi čtyřmi podmínkami zdrojů zaznamenány pouze minimální rozdíly, výsledky ukázaly, že pokud byla dostupnost zdrojů na 25%, pakoně nakonec zemřeli hlady.
 = Kód =
-(Zde uveďte nastavovací část kódu. Nezapomeňte, že skutečný kód bude třeba přiložit jako doplňkový soubor v rámci vašeho úkolu).
+[[File:Semestralkamulp00.nlogo]]
-'''Reference'''
+= Reference =
 Anon., [b.r.]. Blue wildebeest (Connochaetes taurinus) longevity, ageing, and life history [online] [vid. 2023a-06-08]. Dostupné z: https://genomics.senescence.info/species/entry.php?species=Connochaetes_taurinus

@@ Line 52: / Line 52: @@
 Vzhledem k tomu, že program NetLogo není schopen generovat Perlinův šumu, musel být použí externí generátor Perlinova šumu. Perlinův šum byl použit k vytvoření 2D heat mapy, která představuje rozložení vody a trávy v prostředí. Barvy na mapě se pohybují od bílé po černou, přičemž černé oblasti označují vodu a různé odstíny šedé trávu, přičemž světlejší odstíny označují hustší trávu.
-[[File:Příklad.jpg]]
+[[File:Texture.png|center|thumb|upright=1.35]]
 '''
@@ Line 62: / Line 62: @@
 Po importu souboru CSV ve stupních šedi do programu NetLogo bylo vytvořeno simulační prostředí. Kód interpretuje hodnoty stupňů šedi ze souboru CSV a pomocí nich diktuje přítomnost vody a trávy. Nižší hodnoty představují vodní plochy, zatímco zbývající plocha je pokryta trávou s různou hustotou na základě hodnot stupňů šedi.
-[[File:Příklad.jpg]]
+[[File:Semestralka_view.png|center|thumb|upright=4]]
 '''Entity zvířat'''
@@ Line 72: / Line 73: @@
 *Pakůň mrtvola - červený křížek
 '''Dynamické prostředí'''
-Prostředí se v průběhu času vyvíjí a napodobuje tak skutečnou dynamiku savany. Hladina vody se mění, což demonstruje přírodní jevy, jako je vypařování nebo doplňování vody deštěm a také především pití zvířat. Podobně dochází ke konzumaci trávy a její obnově deštěm.
+Prostředí se v průběhu času vyvíjí a napodobuje tak skutečnou dynamiku savany. Hladina vody se mění, což demonstruje přírodní jevy, jako je vypařování nebo doplňování vody deštěm a také především pití zvířat. Podobně dochází ke konzumaci trávy a její obnově deštěm. Na následujícím obrázku je vidět jak nastavení množství prvnotních zdrojů ovlivňuje prostředí simulace.
-[[File:Příklad.jpg]]
+[[File:Proc.png|center|thumb|upright=4]]
 = Výsledky =
@@ Line 84: / Line 86: @@
 Výsledky simulace ukázaly minimální rozdíly mezi čtyřmi podmínkami zdrojů, s výjimkou podmínky 25 %, kdy pakoně nakonec zemřeli hlady.
 = Nedostatky a prstor pro budoucí vylepšení =
@@ Line 109: / Line 119: @@
 '''Reference'''
-(Zde uveďte všechny odkazy nebo zdroje, které jste použili při tvorbě simulace a psaní článku).
+Anon., [b.r.]. Blue wildebeest (Connochaetes taurinus) longevity, ageing, and life history [online] [vid. 2023a-06-08]. Dostupné z: https://genomics.senescence.info/species/entry.php?species=Connochaetes_taurinus

@@ Line 13: / Line 13: @@
 Simulace byla provedena čtyřikrát za různých počátečních podmínek zdrojů: 25 %, 50 %, 75 % a 100 % dostupnosti zdrojů.
-=== Model ===
+=Model=
-==== Agenti ====
+V simulaci je chování pakoňů definováno následovně:
-===== Pakůň =====
+'''Krmení''': Pakoně vyhledávají trsy trávy a konzumují je, čímž se zvyšuje jejich proměnná "hlad". Jakmile zkonzumují trs trávy, změní se jeho barva na šedou, což znamená, že byl sněden.
-====== Chování v simulaci ======
+'''Pití''': Když jejich proměnná "žízeň" klesne pod určitou mez, hledají políčka s vodou, aby se napili, a zvyšují si tak úroveň "žízně".
-V simulaci je chování pakoňů definováno následovně:
+'''Únik''': Aby se vyhnuli ulovení lvem, utíkají před lvy za předpokladu, že se dostanou příliž blízko a jejich stav je "lovení". Používají flocking algoritmus, aby se vyhnuli kolizím a sladili svůj směr s blízkými pakoni.
 '''Žití''': Pakoně mohou zemřít hladem, žízní nebo na následky lovu lvů. Když pakoně zemřou, stanou se z nich "mrtvoly", které mohou lvi sežrat. Každý pakůň má určitou váhu, která udává i váhu mrtvoly. Po sežrání (vyčerpání váhy) mrtvoly mrtvola zmizí.
 '''Reprodukce''': Samice pakoňů mohou v období páření zabřeznout a porodit mláďata. Mláďata následují svou matku, dokud nedosáhnou určitého věku, nespotřebovávají po tuto dobu zdroje (předpoklad, že jsou kojeni).
-### Lvi
+=== Lev ===
 V simulaci je chování lvů definováno následovně:
 '''Lov''': Lvi loví pakoně pro potravu. Mohou se zaměřit buď na živé pakoně, nebo primárně na jejich mrtvoly, přičemž při úspěšném lovu se jim zvyšuje proměnná "hlad".
 '''Pití''': Když proměnná "žízeň" klesne pod určitou hranici, lvi hledají vodní nádrže, aby se napili, a zvyšují si tak úroveň "žízně".
 '''Odpočinek''': Lvi mají stav odpočinku, během něhož se odeberou do stínu pod strom.
 '''Žití''': Na rozdíl od pakoňů lvi v simulaci umírají pouze hladem nebo žízní, protože jsou vrcholovými predátory.
 U obou agentů, pakoňů i lvů, se v pravidelných intervalech (každý "tick" simulace) aktualizuje jejich výdrž, hlad a žízeň. Rovněž řídí stavy svého chování na základě různých podnětů z prostředí a vnitřních proměnných, jako je hlad a žízeň.
-=== Výsledky ===
+Data pro vytvoření agentů byla sebrána z reálných dat, jako například doba, po které se mládě osamostatní, trvání březosti etc. Hodnoty jako je bazální metabolický výdej nebo množství spotřebované potravy je možné do modelu dosadit, ovšem jelikož je simulace prováděná pouze pro několik dní (z důvodu omezeného výkonu NetLogo) nic moc by se v těchto dnech nedělo jelikož například lvy loví pouze párkrát v týdnu.
-Byly shromážděny údaje o počtu pakoňů průběhu času, jejich průměrném zdraví a četnosti lovů lvů.
+[[File:Příklad.jpg]]
 Výsledky simulace ukázaly minimální rozdíly mezi čtyřmi podmínkami zdrojů, s výjimkou podmínky 25 %, kdy pakoně nakonec zemřeli hlady.
-=== Závěr ===
+= Nedostatky a prstor pro budoucí vylepšení =
 Výsledky simulace naznačují, že dostupnost zdrojů má přímý vliv na přežití stád pakoňů. Jakmile se dostupnost zdrojů sníží na 25 %, hrozí populaci pakoňů vyhynutí v důsledku hladovění. Co se četnosti lovu lvy týče je tato hodota nezměněna v závislosti na množství zdrojů.
-=== Kód ===
+= Kód =
 (Zde uveďte nastavovací část kódu. Nezapomeňte, že skutečný kód bude třeba přiložit jako doplňkový soubor v rámci vašeho úkolu).

@@ Line 23: / Line 23: @@
 V simulaci je chování pakoňů definováno následovně:
-- **Krmení**: Pakoně vyhledávají trsy trávy a konzumují je, čímž se zvyšuje jejich proměnná "hlad". Jakmile zkonzumují trs trávy, změní se jeho barva na šedou, což znamená, že byl sněden.
+'''Krmení''': Pakoně vyhledávají trsy trávy a konzumují je, čímž se zvyšuje jejich proměnná "hlad". Jakmile zkonzumují trs trávy, změní se jeho barva na šedou, což znamená, že byl sněden.
-- **Pití**: Když jejich proměnná "žízeň" klesne pod určitou mez, hledají políčka s vodou, aby se napili, a zvyšují si tak úroveň "žízně".
+'''Pití''': Když jejich proměnná "žízeň" klesne pod určitou mez, hledají políčka s vodou, aby se napili, a zvyšují si tak úroveň "žízně".
-- **Běhání**: Aby se vyhnuli ulovení lvem, utíkají před lvy za předpokladu, že se dostanou příliž blízko a jejich stav je "lovení". Používají flocking algoritmus, aby se vyhnuli kolizím a sladili svůj směr s blízkými pakoni.
+'''Běhání''': Aby se vyhnuli ulovení lvem, utíkají před lvy za předpokladu, že se dostanou příliž blízko a jejich stav je "lovení". Používají flocking algoritmus, aby se vyhnuli kolizím a sladili svůj směr s blízkými pakoni.
-- **Žití**: Pakoně mohou zemřít hladem, žízní nebo na následky lovu lvů. Když pakoně zemřou, stanou se z nich "mrtvoly", které mohou lvi sežrat. Každý pakůň má určitou váhu, která udává i váhu mrtvoly. Po sežrání (vyčerpání váhy) mrtvoly mrtvola zmizí.
+'''Žití''': Pakoně mohou zemřít hladem, žízní nebo na následky lovu lvů. Když pakoně zemřou, stanou se z nich "mrtvoly", které mohou lvi sežrat. Každý pakůň má určitou váhu, která udává i váhu mrtvoly. Po sežrání (vyčerpání váhy) mrtvoly mrtvola zmizí.
-- **Reprodukce**: Samice pakoňů mohou v období páření zabřeznout a porodit mláďata. Mláďata následují svou matku, dokud nedosáhnou určitého věku, nespotřebovávají po tuto dobu zdroje (předpoklad, že jsou kojeni).
+'''Reprodukce''': Samice pakoňů mohou v období páření zabřeznout a porodit mláďata. Mláďata následují svou matku, dokud nedosáhnou určitého věku, nespotřebovávají po tuto dobu zdroje (předpoklad, že jsou kojeni).
 ### Lvi
@@ Line 35: / Line 35: @@
 V simulaci je chování lvů definováno následovně:
-- **Lov**: Lvi loví pakoně pro potravu. Mohou se zaměřit buď na živé pakoně, nebo primárně na jejich mrtvoly, přičemž při úspěšném lovu se jim zvyšuje proměnná "hlad".
+'''Lov''': Lvi loví pakoně pro potravu. Mohou se zaměřit buď na živé pakoně, nebo primárně na jejich mrtvoly, přičemž při úspěšném lovu se jim zvyšuje proměnná "hlad".
-- **Pití**: Když proměnná "žízeň" klesne pod určitou hranici, lvi hledají vodní nádrže, aby se napili, a zvyšují si tak úroveň "žízně".
+'''Pití''': Když proměnná "žízeň" klesne pod určitou hranici, lvi hledají vodní nádrže, aby se napili, a zvyšují si tak úroveň "žízně".
-- **Odpočinek**: Lvi mají stav odpočinku, během něhož se odeberou do stínu pod strom.
+'''Odpočinek''': Lvi mají stav odpočinku, během něhož se odeberou do stínu pod strom.
-- **Žití**: Na rozdíl od pakoňů lvi v simulaci umírají pouze hladem nebo žízní, protože jsou vrcholovými predátory.
+'''Žití''': Na rozdíl od pakoňů lvi v simulaci umírají pouze hladem nebo žízní, protože jsou vrcholovými predátory.
 U obou agentů, pakoňů i lvů, se v pravidelných intervalech (každý "tick" simulace) aktualizuje jejich výdrž, hlad a žízeň. Rovněž řídí stavy svého chování na základě různých podnětů z prostředí a vnitřních proměnných, jako je hlad a žízeň.