BIOINFORMÁTICA: AI.PLANET Mundo virtual para simulación de inteligencia artificial RAÚL MARTÍNEZ PÉREZ // JOSUÉ SÁIZ HERNAIZ

INSTALACIÓN DE LA APLICACIÓN Acceder a: http://aiplanet.sourceforge.net/ Ejecutar el instalador. Establecer ejecutable con compatibilidad con Windows 98.

Descripción de la aplicación Sistema de simulación de IA en un ecosistema dinámico. Programado en Delphi y OpenGL (librería GLScene) OpenSource Conceptos incluidos: Selección natural Evolución Jerarquía trófica Posibilidad de mover el planeta 360º + zoom Aquí se comenta en cada uno de los conceptos dónde se plasma en el programa. Selección natural -> sobreviven los más aptos Evolución -> Según la situación en la que se encuentre el ecosistema. (Planta evolutiva) Jerarquía trófica -> representa la jerarquía alimenticia presente en la naturaleza.

Contenidos de la aplicación En la aplicación pueden incluirse distintas características para la simulación, que pasarán a enumerarse en las siguientes diapositivas: Distintos terrenos Condiciones climatológicas Especies animales Vegetación Desastres Elementos espaciales Bots …

El terreno y las condiciones climatológicas Pueden elevarse distintos tipos de terreno: Montañosos, llanuras, valles, etc. Su vegetación también puede variar. Pueden simularse condiciones atmosféricas: Humedad, lluvias, temperaturas, etc. Influencia en el ecosistema: Más lluvioso  mayor crecimiento de la vegetación Temperatura  velocidad de producción de frutos

Criaturas Gran diversidad: Ejemplos de relaciones alimenticias: Ratón  frutos de plantas Trex  ratón Tiburón  patos Peces, delfines  hormigas, mariquitas, frutos de plantas, etc. Tortuga  Trex Zorros  conejos

Criaturas Pájaro: Peces: Patos: Mariquitas: Tortugas: Trex: Grazers: Fruta, insectos, peces. Viven en comunidad. Peces: Fruta e insectos Monógamos, viven en comunidad. Patos: Acuáticos, en comunidad. Fruta, insectos. Pueden tener descendencia. Mariquitas: Con DNA: heredan de su padre los gustos y aspecto. Frugívoras. Tortugas: Con inteligencia: comen de todo y tienden a comer lo que más les gusta. Trex: Frugívoro. Molesta a los grazers. Grazers: Comen hierba, frutos, vegetación. Halcón: Se alimentan de pájaros. Solitarios. Luchan por la comida. Tiburones: Peces, patos. Cangrejos: Con inteligencia: comen frutos e insectos. Delfines: Comen frutos. Viven en comunidad. Conejos, hormigas: Con DNA (conejos): frugívoros. Ratones: Frugívoros. Tigres: Predadores. Juegan con la comida. Ratones. Zorros: Insectos y pequeños animales. Con DNA. Tienden a buscar pareja.

Vegetación Aparte de la hierva, pueden establecerse mediante dos maneras: Lanzando el fruto Plantando el árbol A su vez los árboles dan frutos, que son la semilla de otros árboles.

Desastres y elementos espaciales La simulación no se limita al hábitat terrestre sino que se puede controlar ciertas acciones exteriores al planeta. La presencia de muchos soles provoca la desertización del ecuador del planeta. Los asteroides impactan en la tierra, pudiéndose lanzar misiles para evitarlo. Erosionan la tierra y provocan vapor de agua (nubes).

Bots Dispositivos automatizados que comprueban por si mismos todo aquello para lo que estén programados. Los bots pueden volar, levantar cosas, comer o incluso dar patadas Un bot permite interactuar con el resto de seres vivos del planeta que hemos creado Para controlarlo podemos utilizar los comandos que aparecen en el menú de bot

Herramientas para las estadísticas de la simulación

Evolución de la población Gráfico que contiene la variación de la población en función del tiempo. No solo de criaturas, también de plantas, bots, etc.

Humedad y temperatura Muestran la situación actual del planeta Para el diagrama de temperatura, las zonas de color azul representan bajas temperaturas y las anaranjadas altas. Para el de humedad, las zonas más oscuras representan mayor humedad.

CASO DE USO: Del orden al caos Cómo afecta al ecosistema el exceso de alimento.

Teoría (doble periodicidad al caos) Según se ha visto en teoría, la aparición de muchos alimentos en un ecosistema tendría las siguientes consecuencias: Crecimiento indiscriminado de la población. Desaparición del alimento. Fallecimiento progresivo de la población. Estado de caos, en el que no se sabe a priori qué va a ocurrir con la población.

Simulación Ahora vamos a intentar realizar una simulación de lo que hemos visto en teoría. Para ello necesitamos crear un planeta con tierra, sol, algo de humedad y plantas (manzanos)

Simulación Tras esto crearemos unos cuantos conejos y veremos cómo evoluciona la población. Comenzamos la simulación con 18 conejos y los siguientes datos sobre el planeta.

Simulación La población de conejos empieza a crecer, mientras el alimento desaparece a gran velocidad. La población de manzanos se mantiene prácticamente igual.

Simulación

Simulación La población de conejos se mantiene durante un tiempo entre los 170 y 190, aunque no sabemos cuánto va a durar.

Simulación La población de conejos comienza a disminuir de una forma drástica.

Simulación La población de conejos sigue disminuyendo de una forma brusca y la población de manzanos tiende a disminuir lentamente. En un momento dado de la simulación, la población de conejos tiende a mantenerse constante, alrededor de los 30-40 conejos.

Simulación Esta sencilla simulación se puede complicar todo lo que se desee. Se pueden añadir otras criaturas que compitan con el alimento de los conejos (ratones por ejemplo). También podemos añadir depredadores como zorros, que se reproducen de forma bastante rápida.

CASO DE USO: Efecto de las condiciones meteorológicas Cómo afecta al ecosistema el exceso de luz y calor.

Simulación En primer lugar debemos crear un mundo con 4 soles, una zona de tierra de polo a polo y plantas y criaturas. El planeta debe tener humedad suficiente.

Simulación Al cabo de un tiempo comienza la deforestación del ecuador y su desertización.

Simulación Las plantas que se encuentran más cerca de los polos crecen con total normalidad. Las criaturas emigran a zonas más frías donde hay comida.

Simulación Las temperaturas siguen creciendo, haciendo de las zonas cercanas a los polos un lugar habitable.

Josué Saiz Hernaiz Raúl Martínez Pérez Bioinformática – Curso 08/09 FIN Josué Saiz Hernaiz Raúl Martínez Pérez Bioinformática – Curso 08/09