Populationsdynamische Simulation: Von Wölfen und Hasen...
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- Gerda Hausler
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1 Populationsdynamische Simulation: Von Wölfen und Hasen... Organisation: Kai Löwenthal Technische Fakultät Bielefeld, 19. Juni 2006
2 Überblick 1 Hintergrund 2 Mindestanforderungen 3 Mögliche Erweiterungen 4 Hinweise 5 Organisatorisches 6 Fragen?
3 Hintergrund Räuber-Beute-Beziehungen: Teilaspekt der Nahrungsnetze / -ketten in der Ökologie
4 Hintergrund Räuber-Beute-Beziehungen: Teilaspekt der Nahrungsnetze / -ketten in der Ökologie Je mehr Beutetiere vorhanden sind, desto mehr Nahrung finden Räuber
5 Hintergrund Räuber-Beute-Beziehungen: Teilaspekt der Nahrungsnetze / -ketten in der Ökologie Je mehr Beutetiere vorhanden sind, desto mehr Nahrung finden Räuber Population der Räuber nimmt zu
6 Hintergrund Räuber-Beute-Beziehungen: Teilaspekt der Nahrungsnetze / -ketten in der Ökologie Je mehr Beutetiere vorhanden sind, desto mehr Nahrung finden Räuber Population der Räuber nimmt zu Zahl der Beutetiere sinkt
7 Hintergrund Räuber-Beute-Beziehungen: Teilaspekt der Nahrungsnetze / -ketten in der Ökologie Je mehr Beutetiere vorhanden sind, desto mehr Nahrung finden Räuber Population der Räuber nimmt zu Zahl der Beutetiere sinkt Anzahl der Räuber nimmt ab, aufgrund fehlender Nahrung
8 Hintergrund Räuber-Beute-Beziehungen: Teilaspekt der Nahrungsnetze / -ketten in der Ökologie Je mehr Beutetiere vorhanden sind, desto mehr Nahrung finden Räuber Population der Räuber nimmt zu Zahl der Beutetiere sinkt Anzahl der Räuber nimmt ab, aufgrund fehlender Nahrung Biologisches Gleichgewicht zwischen Beute und Räubern (vgl. Volterra-Gesetze)
9 Hintergrund Räuber-Beute-Beziehungen: Teilaspekt der Nahrungsnetze / -ketten in der Ökologie Je mehr Beutetiere vorhanden sind, desto mehr Nahrung finden Räuber Population der Räuber nimmt zu Zahl der Beutetiere sinkt Anzahl der Räuber nimmt ab, aufgrund fehlender Nahrung Biologisches Gleichgewicht zwischen Beute und Räubern (vgl. Volterra-Gesetze) Zahlreiche Faktoren beeinflussen diese Beziehung
10 Von Wölfen und Hasen Simulation von eines abgeschlossenen Systems, einer magischen Insel deren Oberfläche komplett mit Gras bewachsen ist
11 Von Wölfen und Hasen Simulation von eines abgeschlossenen Systems, einer magischen Insel deren Oberfläche komplett mit Gras bewachsen ist Es existieren nur 2 Spezies auf der Insel: Wölfe und Hasen
12 Von Wölfen und Hasen Simulation von eines abgeschlossenen Systems, einer magischen Insel deren Oberfläche komplett mit Gras bewachsen ist Es existieren nur 2 Spezies auf der Insel: Wölfe und Hasen Hasen ernähren sich von Gras, welches unendlich vorhanden ist
13 Von Wölfen und Hasen Simulation von eines abgeschlossenen Systems, einer magischen Insel deren Oberfläche komplett mit Gras bewachsen ist Es existieren nur 2 Spezies auf der Insel: Wölfe und Hasen Hasen ernähren sich von Gras, welches unendlich vorhanden ist Wölfe ernähren sich ausschließlich von Hasen und sind auf diese Nahrungsquelle angewiesen
14 Die Insel Simulationsraum Insel ist in Spalten und Zeilen unterteilt
15 Die Insel Simulationsraum Insel ist in Spalten und Zeilen unterteilt Die jeweils gegenüberliegende Seiten sind torisch miteinander verbunden
16 Die Insel Simulationsraum Insel ist in Spalten und Zeilen unterteilt Die jeweils gegenüberliegende Seiten sind torisch miteinander verbunden Jedes Inselfeld kann 3 Zustände einnehmen:
17 Die Insel Simulationsraum Insel ist in Spalten und Zeilen unterteilt Die jeweils gegenüberliegende Seiten sind torisch miteinander verbunden Jedes Inselfeld kann 3 Zustände einnehmen: Leer
18 Die Insel Simulationsraum Insel ist in Spalten und Zeilen unterteilt Die jeweils gegenüberliegende Seiten sind torisch miteinander verbunden Jedes Inselfeld kann 3 Zustände einnehmen: Leer Ein oder mehrere Hasen bevölkern es
19 Die Insel Simulationsraum Insel ist in Spalten und Zeilen unterteilt Die jeweils gegenüberliegende Seiten sind torisch miteinander verbunden Jedes Inselfeld kann 3 Zustände einnehmen: Leer Ein oder mehrere Hasen bevölkern es Ein oder mehrere Wölfe hausen dort
20 Die Insel Simulationsraum Insel ist in Spalten und Zeilen unterteilt Die jeweils gegenüberliegende Seiten sind torisch miteinander verbunden Jedes Inselfeld kann 3 Zustände einnehmen: Leer Ein oder mehrere Hasen bevölkern es Ein oder mehrere Wölfe hausen dort In jedem Zeitschritt (Zyklus) der Simulation wandern die Tiere auf der Insel, fressen einander, sterben und vermehren sich
21 Mindestanforderungen Java-Programm mit grafischer Benutzeroberfläche
22 Mindestanforderungen Java-Programm mit grafischer Benutzeroberfläche Insel von 50x50 Feldern Größe
23 Mindestanforderungen Java-Programm mit grafischer Benutzeroberfläche Insel von 50x50 Feldern Größe Es soll erkennbar sein, auf welchen Positionen sich Wölfe, Hasen oder keine Tiere befinden
24 Mindestanforderungen Java-Programm mit grafischer Benutzeroberfläche Insel von 50x50 Feldern Größe Es soll erkennbar sein, auf welchen Positionen sich Wölfe, Hasen oder keine Tiere befinden Zufällige Startpositionen (100 Wölfe, 300 Hasen)
25 Mindestanforderungen Java-Programm mit grafischer Benutzeroberfläche Insel von 50x50 Feldern Größe Es soll erkennbar sein, auf welchen Positionen sich Wölfe, Hasen oder keine Tiere befinden Zufällige Startpositionen (100 Wölfe, 300 Hasen) Hasen und Wölfe sollen auf verschiedenen Feldern starten
26 Mindestanforderungen Jedes Tier soll sich jeden Zyklus in eine zufällige Richtung auf der Insel bewegen (0-4):
27 Mindestanforderungen Jedes Tier soll sich jeden Zyklus in eine zufällige Richtung auf der Insel bewegen (0-4): 0: Das Tier bleibt wo es ist 1: Norden 2: Osten 3: Süden 4: Westen
28 Mindestanforderungen Jedes Tier soll sich jeden Zyklus in eine zufällige Richtung auf der Insel bewegen (0-4): 0: Das Tier bleibt wo es ist 1: Norden 2: Osten 3: Süden 4: Westen Treffen Hasen auf Wölfe, so sollen die Hasen gefressen werden
29 Mindestanforderungen Jedes Tier soll sich jeden Zyklus in eine zufällige Richtung auf der Insel bewegen (0-4): 0: Das Tier bleibt wo es ist 1: Norden 2: Osten 3: Süden 4: Westen Treffen Hasen auf Wölfe, so sollen die Hasen gefressen werden Jeder überlebende Hase hat pro Zyklus eine Chance von 35 Prozent einen Nachkommen zu bekommen
30 Mindestanforderungen Jedes Tier soll sich jeden Zyklus in eine zufällige Richtung auf der Insel bewegen (0-4): 0: Das Tier bleibt wo es ist 1: Norden 2: Osten 3: Süden 4: Westen Treffen Hasen auf Wölfe, so sollen die Hasen gefressen werden Jeder überlebende Hase hat pro Zyklus eine Chance von 35 Prozent einen Nachkommen zu bekommen Jeder Wolf hat wenn er einen oder mehrere Hasen frisst eine Chance von 40 Prozent einen Nachkommen zu bekommen
31 Mindestanforderungen Jedes Tier soll sich jeden Zyklus in eine zufällige Richtung auf der Insel bewegen (0-4): 0: Das Tier bleibt wo es ist 1: Norden 2: Osten 3: Süden 4: Westen Treffen Hasen auf Wölfe, so sollen die Hasen gefressen werden Jeder überlebende Hase hat pro Zyklus eine Chance von 35 Prozent einen Nachkommen zu bekommen Jeder Wolf hat wenn er einen oder mehrere Hasen frisst eine Chance von 40 Prozent einen Nachkommen zu bekommen Nachkommen beginnen die Simulation auf dem selben Feld wie das Elterntier
32 Mindestanforderungen Populationslimit: Hasen und Wölfe geben
33 Mindestanforderungen Populationslimit: Hasen und Wölfe geben Höchstalter: Hasen sterben nach 4 Zyklen, Wölfe nach 8
34 Mindestanforderungen Populationslimit: Hasen und Wölfe geben Höchstalter: Hasen sterben nach 4 Zyklen, Wölfe nach 8 Aktueller Zyklus der Simulation, sowie Populationszahlen der Wölfe und Hasen sollen angezeigt werden
35 Mindestanforderungen Populationslimit: Hasen und Wölfe geben Höchstalter: Hasen sterben nach 4 Zyklen, Wölfe nach 8 Aktueller Zyklus der Simulation, sowie Populationszahlen der Wölfe und Hasen sollen angezeigt werden Nächster Zyklus und Reset Schaltflächen
36 Mindestanforderungen Populationslimit: Hasen und Wölfe geben Höchstalter: Hasen sterben nach 4 Zyklen, Wölfe nach 8 Aktueller Zyklus der Simulation, sowie Populationszahlen der Wölfe und Hasen sollen angezeigt werden Nächster Zyklus und Reset Schaltflächen Mindestens ein einstellbarer Parameter:
37 Mindestanforderungen Populationslimit: Hasen und Wölfe geben Höchstalter: Hasen sterben nach 4 Zyklen, Wölfe nach 8 Aktueller Zyklus der Simulation, sowie Populationszahlen der Wölfe und Hasen sollen angezeigt werden Nächster Zyklus und Reset Schaltflächen Mindestens ein einstellbarer Parameter: Inselgröße anfängliche Populationen Vermehrungschancen Höchstalter Populationslimit
38 Beispiel-GUI
39 Vorschläge für Erweiterungen Weitere Parameter einstellbar
40 Vorschläge für Erweiterungen Weitere Parameter einstellbar Anzahl der Tiere/Feld erkennbar
41 Vorschläge für Erweiterungen Weitere Parameter einstellbar Anzahl der Tiere/Feld erkennbar Verlaufskurven Populationen/Zyklus
42 Vorschläge für Erweiterungen Weitere Parameter einstellbar Anzahl der Tiere/Feld erkennbar Verlaufskurven Populationen/Zyklus Option: Verhungernde Wölfe
43 Vorschläge für Erweiterungen Weitere Parameter einstellbar Anzahl der Tiere/Feld erkennbar Verlaufskurven Populationen/Zyklus Option: Verhungernde Wölfe Option: Stress!
44 Vorschläge für Erweiterungen Weitere Parameter einstellbar Anzahl der Tiere/Feld erkennbar Verlaufskurven Populationen/Zyklus Option: Verhungernde Wölfe Option: Stress! Option: Aufstand der Hasen
45 Vorschläge für Erweiterungen Weitere Parameter einstellbar Anzahl der Tiere/Feld erkennbar Verlaufskurven Populationen/Zyklus Option: Verhungernde Wölfe Option: Stress! Option: Aufstand der Hasen Auswertung von n Zyklen in einem Schritt möglich
46 Vorschläge für Erweiterungen Weitere Parameter einstellbar Anzahl der Tiere/Feld erkennbar Verlaufskurven Populationen/Zyklus Option: Verhungernde Wölfe Option: Stress! Option: Aufstand der Hasen Auswertung von n Zyklen in einem Schritt möglich Start- und stopbare Simulation
47 Vorschläge für Erweiterungen Weitere Parameter einstellbar Anzahl der Tiere/Feld erkennbar Verlaufskurven Populationen/Zyklus Option: Verhungernde Wölfe Option: Stress! Option: Aufstand der Hasen Auswertung von n Zyklen in einem Schritt möglich Start- und stopbare Simulation Spielmodus
48 Vorschläge für Erweiterungen Weitere Parameter einstellbar Anzahl der Tiere/Feld erkennbar Verlaufskurven Populationen/Zyklus Option: Verhungernde Wölfe Option: Stress! Option: Aufstand der Hasen Auswertung von n Zyklen in einem Schritt möglich Start- und stopbare Simulation Spielmodus...
49 Hinweise Sinnvoll: Wolf und Hase Klassen
50 Hinweise Sinnvoll: Wolf und Hase Klassen... kommt da eine Superklasse in den Sinn?
51 Hinweise Sinnvoll: Wolf und Hase Klassen... kommt da eine Superklasse in den Sinn? 2-dim Array eignet sich gut Daten in Abhängigkeit von Positionen zu speichern
52 Hinweise Sinnvoll: Wolf und Hase Klassen... kommt da eine Superklasse in den Sinn? 2-dim Array eignet sich gut Daten in Abhängigkeit von Positionen zu speichern Vorsicht vor doppeltem Wandern! Es empfiehlt sich das Inselarray zu buffern!
53 Organisatorisches Diese Aufgabe muss in Einzelarbeit gelöst werden!
54 Organisatorisches Diese Aufgabe muss in Einzelarbeit gelöst werden! Identische Abgaben: Aufgabe gilt von allen Beteiligten als nicht erfüllt
55 Organisatorisches Diese Aufgabe muss in Einzelarbeit gelöst werden! Identische Abgaben: Aufgabe gilt von allen Beteiligten als nicht erfüllt Abgabe der Lösungen bis spätestens 21. Juli 2006, Uhr per an den jeweiligen Tutor / die jeweilige Tutorin
56 Organisatorisches Diese Aufgabe muss in Einzelarbeit gelöst werden! Identische Abgaben: Aufgabe gilt von allen Beteiligten als nicht erfüllt Abgabe der Lösungen bis spätestens 21. Juli 2006, Uhr per an den jeweiligen Tutor / die jeweilige Tutorin Achtet auf korrekte Adressierung Eurer s! Nicht angekommene Programme können nicht bewertet werden... Daher besser eine Bestätigungs vom Tutor verlangen (Die er aber vermutlich nicht innerhalb von 5 Minuten nachdem ihr Eure Mails geschreiben habt schickt...)! ;)
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