El rincón de la simulación (métodos numéricos)

Cojo sitio por aquí que suena interesante

#5 uno de ellos es oip que me dijo que está muy liado.

#6 #7 os parece bien mi propuesta de las hormigas? En principio yo iré comentando mi plan y que quien quiera se apunte, me gustaría si veis cosas mejorables que las comentárais y todo eso.

Mi idea de modelo: el suelo es una cuadrícula por el que se mueven las hormigas "en turnos", es decir todas dan un paso a la vez (pueden haber varias en la misma posición). Cuando están suficientemente cerca de la comida la encuentran y ya saben llegar. Cada hormiga cuando va andando deja un "rastro" que se va difuminando (como una temperatura). A la hora de escoger, las hormigas prefieren seguir hacia adelante que volver atrás, y prefieren seguir un rastro "caliente" antes que uno frío. Como veis la idea es simple. Pero pienso que puede dar juego, y ver si puede ser que las hormigas se queden dando vueltas, o si hay un "agujero" (las hormigas entran pero no salen) puede ser que todas se caigan... ¿Qué os parece? Es una simplificación bastante bestia de la realidad pero que puede llevar a resultados "interesantes"

#9 si tienen dudas y quieres preguntarme también adelante, la verdad es que modestia a parte creo que se me dan bastante bien (luego programar bien y ordenadito ya es otra cosa xD, pero la idea la tengo)

Yo tuve una asignatura optativa sobre esto en la carrera, pero me parece que no vimos muchos.

Hacíamos simulaciones con MatLab de, por ejemplo, cómo evolucionaba la población de lobos y conejos en un lugar suponiendo que los lobos sólo comían conejos, o de dos recipientes con agua interconectados y cómo evolucionaba su capacidad abriendo más o menos los grifos.

Pero de ahí a lo de las hormigas, ya me pierdo xD

#8

Entonces cada hormiga sería una célula, y calcularía su siguiente posición en el mapa (en una de las 8 cuadrículas que le rodean) probabilísticamente teniendo en cuenta el querer ir hacia delante y el rastro caliente ¿sí?

#15

Pensándolo un poco, el hacerlo de forma continua creo que es cuando realmente el asunto empieza a tener chicha, aunque no se como sería el overhead de hacerlo así.

Se genera el mapa con tantas hormigas dentro del hormiguero y un punto de comida (luego se pueden añadir más).
Las hormigas se representan en x, y, theta (ángulo respecto a x) y booleano de comida (la tiene o no).
El hormiguero es un área, x1,y2, x2,y2, x3,y3 , x4,y4, int número de hormigas dentro, e int comida dentro
La comida es un área, x1,y2, x2,y2, x3,y3 , x4,y4, int unidades de comida restantes.
Podrían tener otras formas que no fuesen un cuadrado ofcors.

Van saliendo de una en una(o el número que sea) del hormiguero, para la salida no se tiene en cuenta la dirección(aleatoria) pero sí el rastro del entorno del hormiguero.
Cada vez que se mueve una hormiga genera un segmento, x1, y1, x2, y2, con un tiempo de vida(turnos) y un booleano comida (si lo hace una hormiga con o sin comida).
Si hay 50 hormigas se estarían generando 50 segmentos por turno.
Cuando la hormiga tiene comida se aumenta la intensidad del rastro (valor y duración).

La parte divertida al hacerlo de forma continua es como tratar las intersecciones de la hormiga con un rastro, por un lado como se enfoca el análisis de si intersecta o no el camino de la hormiga con ninguno, uno o más rastros (que sólo analice los de su entorno), y por otro como cambia la dirección de la hormiga respecto a cada uno de esos rastros, teniendo en cuenta que si no tiene comida sigue el sentido de los no comida, y el sentido opuesto de los con comida, y viceversa si sí tiene comida.

Cuando hubiese un camino establecido hacia la comida con cientos de rastros entrecruzándose habría que empezar a limitar el número de rastros que analiza (sólo los más intensos/nuevos)

Whattajsay?

#19

Algo así, cada vez que intersectase torcería proporcionalmente hacia el sentido correcto y volvería a recalcular el trozo que le queda por andar en ese turno.
Por ejemplo, si una hormiga perdida se encuentra perpendicularmente con el sendero hacia la comida, empezaría a atravesar rastros que harían que no llegase a salir por el otro lado, sino que le llevaría "la corriente".

Quizá lo de trabajar con cuadrícula lo simplifica y a la vez lo hace más asequible para cosas como esa difusión de los rastros, aunque no se si con las hormigas funciona así en la realidad, pero oye, ¿quién dice que no son hormigas mutantes con feromónas mejoradas?

Qué lenguaje proponéis?

#20 como actualización, estoy en ello, de momento genero la comida y el hormiguero como círculos (no sé cómo guardar eficientemente áreas en MATLA. Y me he tomado la libertad de hacer una cosa un poco distinta a lo que comentabas, y es que la hormiga irá detectando segmentos cercanos (el radio de "olfato" se puede seleccionar). Mañana me explico más que estoy muy cansado... (no de esto xD)

edit: El código para encontrar la distancia de la hormiga a un segmento (es una proyección ortogonal a la recta y si se sale del segmento se trunca) ¿Por qué no me va el code ??

function [dist, t] = ProjectToSegment(z0,z1,z2)
    t = real((z0-z1)*conj(z2-z1))/(abs(z1-z2)^2);
    if t < 0
        t = 0;
    elseif t > 1
        t = 1;
    end
    dist = abs(z0 - t*z1 - (1-t)*z2);
end

#23 Bueno, sí que es cierto que al ser segmentos muy pequeños se podría aproximar, pero miro directamente la distancia al segmento. Puede ser que tengas un extremo del segmento justo al límite de la distancia de "olfato", pero que el centro del segmento lo tengas más cerca (ímaginate un círculo que representa el alcance del olfato de la hormiga). Mi idea es que de algún modo la hormiga mire qué rastro tiene más cerca y eso modifique su elección de camino, y si llega a cruzarse vuelva a modificar su camino como comentamos el otro día. Si haces el alcance del olfato suficientemente pequeño, entonces sólo influirá cruzarse con otros segmentos, si es mayor habrá más hormigas influyendo.

Las z, es simple cuestión de que no tenía ganas de usar vectores y he usado complejos xD, no sé si mejora o empeora en tiempo y precisión pero para este nivel no creo que afecte. z0 es el punto en el que está la hormiga (en el plano complejo z0 = x0 + iy0, en el plano (x0,y0)), z1 es el inicio del segmento y z2 el final del segmento (también en los complejos).

Una ecuación que describe el segmento es z = z1t + z2(1-t) con t entre 0 y 1. Fíjate que si t vale 0 z vale z2 y si t vale 1 z vale z1 (esto lo podría cambiar para que sea más intuitivo). Si t es menor que 0 o mayor que 1 entonces estamos en la recta definida por esos dos puntos y no por el segmento. La distancia de z0 al segmento es la mínima distancia entre z0 y z = z1t + z2(1-t) , esto se puede derivar e igualar a 0 y nos sale una t. Si la t está entre 0 y 1 el punto más cercano está dentro del segmento, si es menor que 0 o mayor que 1 entonces será uno de los extremos. Y eso es lo que hago ahí.

Entonces si la distancia al segmento es menor que el radio de olfato significa que capta un trozo más grande de segmento, y se sentirá más atraída por ese segmento que por uno que tenga más lejano (también teniendo en cuenta lo fuerte que huele, es decir cuánto hace que no pasan hormigas por ahí).

La explicación es liosa, con un dibujo se entiende mejor:

La hormiga z0 alcanza a menos con su olfato pero huele muy bien el segmento, la hormiga z0' aunque alcance muy lejos no huele tan bien el segmento (en principio todas alcanzan lo mismo pero para no llenar el dibujo de líneas mal hechas todas apelotonadas lo he puesto así xD). En el caso de la hormiga z0, t estaría entre 0 y 1 en cambio para la hormiga z0' t valdría 0.

Este punto indicado por t pienso usarlo para que sea la referencia de a dónde va la hormiga, una vez olidos los segmentos. En principio lo más pesado ahora es tener una estructura de datos limpia (que se me da fatal) para no complicarme mucho la vida a la hora de llamar a funciones y guardar datos...

#25 pues vaya xD, perdona por liarla, aunque en principio si haces el radio de olfato suficientemente pequeño será lo mismo (si solo lo nota en la intersección es como si tuviera radio 0). Igualmente quiero que modifique un poco la trayectoria al cruzarse o por lo menos que se pueda activar la opción.

Conj es el conjugado complejo y abs es el módulo efectivamente. En vectores la fórmula de la proyección es:

t = <z0-z1, z2-z1>/<z1-z2,z1-z2>

donde <,> es el producto escalar. En los complejos para que salga bien tienes que tomar la parte real del producto de uno por el conjugado del otro. Sobre los pesos mañana comento!

#1 Pillo sitio.

Aunque todavía no está cerrado, lo más seguro es que termine haciendo un máster en física computacional (hice DAI, trabajé de ello, ahora hago físicas), me interesan tanto nuevos materiales (cerámicas superconductoras, grafeno...) como fusión.

Y bueno, he de decirlo, que para uno que tengo... el único sobresaliente en una troncal que he logrado hasta la fecha es en métodos numéricos (en el enlace se ve el programa de la asignatura; botón derecho-> abrir en nueva pestaña).

Por tanto, siento curiosidad por este hilo

Edit: Me confundi de hilo, sorry. Si algun mod ve esto que borre el post.

#31 Bueno, yo postee al tuntun sin leer el hilo porque tuve un puesto de trabajo en el departamento de simulacion de una empresa y crei que el tema iba por ahi xd

#33 Si, luego de leerlo me he interesado, de hecho lo que mas me gusta del tema es modelizar cosas. Sin embargo ahora mismo estoy liado con el PFC y el trabajo. Haber si acabo con el PFC este mes y luego me puedo dedicar a aprender algo de matlab entre otras cosas. Haber si me puedo unir para el mes que viene.