User:Kalp08

Přemnožení divokých prasat

Definice problému

Popis problému

Divoká prasata jsou v České republice přemnožená – na našem území jich je v současnoti 100krát více, než je únosné. Přemnožení je zapříčeněno několika faktory. Prvním je způsob rozmnožování divokých prasat. Bachyně mívají dva vrhy ročně, přičemž v každém vrhu se vyskytuje průměrně 4-12 selat. Při přebytku potravy tak populace divokých prasat prudce roste. Druhý faktor, který zapříčiňuje přemnožení prasat, je absence přirozených predátorů těchto zvířat na našem území. Kontrolu populace pak musejí provádět myslivci, nicméně odtřel je v současné době nedostatečný.

Přemnožená prasata mají negativní dopad na vegetaci svého okolí. Jedná se například o rostlinu bleduli letní, která se v České republice řadí mezi zvláště chráněné druhy rostlin.

Cíl simulace

Cílem simulace bude simulovat ideální míru odstřelu divokých prasat, aby nedošlo ke zničení vzácné vegetace (jako je například bledule letní). V simulaci bude zobrazena součinnost několika faktorů (růst prasečí populace v závislosti na přítomnosti potravy, množství střelců nutných pro udržení populace na uzdě apod.).

Kdo může simulaci použít?

• Myslivci pro informovanější plánování odstřelu prasat.

• Lesní správa, farmářský a zahradnický průmysl apod. – všechna tato odvětví jsou negativně ovlivněná přemnoženou prasečí populací.

• Simulace může problematiku přiblížit i širší veřejnosti, která tak bude lépe schopná seznat její závažnost.

Metoda a prostředí

Prostředím multiagentní simulace bude NetLogo. Agenti budou divoká prasata, myslivci a vzácná vegetace. Prasata se budou množit rychlostí závislou na množství vegetace. Model bude simulovat různé počty myslivců a různé strategie střelby. Množství vegetace bude závislé na velikosti prasečí populace.

Model

Na obrázku nahoře je možné vidět model před jeho spuštěním. Proměnné modelu jsou popsány dole.

Proměnné

Definované předem:

• Sows - počáteční množství bachyní.
• Boars - počáteční množství kanců.
• amount-of-plants - počáteční množství rostlin (bledulí).
• plant-growth - míra růstu vegetace.
• number-of-hunters - počet myslivců, kteří odstřelují prasata.
• min-num-of-sows/boars - pokud počet bachyní či kanců klesne na toto číslo, myslivci přestávají s odstřelem.
• kill-piglets - myslivci můžou odstřelovat i selata.
• mnoho dalších proměnných nastavených v backendu, například počáteční "nasycenost" (satiety) je u bachyň i kanců nastavena na 75 %.

Náhodné:

• Počáteční rozmístění prasat.
• Počáteční rozmístění myslivců.
• Počáteční rozmístění vegetace.
• Počet selat v jednom vrhu (určeno funkcí hatch random 8 + 4)
• ...

Grafy:

• Pig population - zobrazuje populaci prasat; bachyně jsou zachycené světle hnědou barvu, kanci temně hnědou a selata růžovou barvou.
• Plants - zobrazuje množství rostlin (bledulí) v modelu.

Stručný popis fungování

Prasata mají určitou hodnotu "nasycení" (satiety), pokud kledne na 0, prasata hynou. Nasycenost si udržují žraním rostlin. Bachyně mohou povít selata pouze pokud mají dostatečnou nasycenost a ocitnou se v blízkosti alespoň jednoho kance. Vrh obsahuje náhodný počet selat. Ten je určen funkcí hatch random 8 + 4. Také selata začnou ihned požírat rostliny. Po uplynutí určitého času selata dospějí a stávají se z nich bachyně či kanci (učeno náhodou). Prasata se pohybují náhodně, pokud se však rostliny vyskytnou v dostatečné blízkosti, začnou se prasata pohybovat směrem k nim.

Rostliny se rozrůstají semi-náhodně. Pokud je vegetace v okolí přiliš hustá, přestávají se rostliny množit.

Myslivci se pohybují náhodně, dokud není nějaké prase v dostatečné blízkosti - poté se pohybují směrem k němu. Je možné nastavit, aby myslivci nezabíjeli selata (což blíže simuluje realitu). Lze rovněž zadat minimální počet bachyň a kanců - myslivci budou odstřelovat tak, aby jejich počet neklesl pod tuto hodnotu.

Výsledky

Autor spustil model mnohokrát s různými nastaveními. Obecně se v simulacích objevoval tento vzor - vegetace i populace prasat byla po nějakou dobu stabilní, prasata se nepřemnožovala a byla dostatečně odstřelována. Pak však v jeden okamžik začala populace prasat prudce růst, prasata vyžrala vegetaci a populace zkolabovala. Tento úkaz se dá vysvětlit tak, že v důsledku náhodnosti modelu došlo najednou k soustředění velkého množství prasat do malého prostoru, kde bylo mnoho vegetace a málo myslivců. Došlo k překotnému příbytku prasat, který již myslivci nebyli s to zastavit.

Závěr

Výsledky simulace se zdají být překvapivě realistické - při překotném množení prasat je velmi těžké úspěšně zasáhnout, a to i při poměrně vysokém počtu myslivců (populace se eventuálně přemnožila a zkolabovala i za přítomnosti 20 myslivců!). Tato skutečnost poukazuje na důležitost nepřetržité bdělosti při hlídaní prasečí populace a nutnost okamžitých a razantních zásahů v počátečních fázích přemnožení.

Model samozřejmě abstrahuje od mnoha důležitých faktorů (například vliv počasí) a je tedy spíše ilustrační.

Kód

File:Pigs.nlogo

References

• Prasata devastují vzácnou zeleň. [1]
• Způsob rozmnožování divokých prasat. [2]
• Policejní odstřel divokých prasat. [3]
• Prase divoké – základní informace. [4]
• Životní cyklus divokých prasat. [5]
• Lov divokého prasete. [6]