Populationsdynamische Simulation: Von Wölfen und Hasen... Organisation: Kai Löwenthal (kloewent@techfak.uni-bielefeld.de), Technische Fakultät Bielefeld, 19. Juni 2006
Überblick 1 Hintergrund 2 Mindestanforderungen 3 Mögliche Erweiterungen 4 Hinweise 5 Organisatorisches 6 Fragen?
Hintergrund Räuber-Beute-Beziehungen: Teilaspekt der Nahrungsnetze / -ketten in der Ökologie
Hintergrund Räuber-Beute-Beziehungen: Teilaspekt der Nahrungsnetze / -ketten in der Ökologie Je mehr Beutetiere vorhanden sind, desto mehr Nahrung finden Räuber
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
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
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
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)
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
Von Wölfen und Hasen Simulation von eines abgeschlossenen Systems, einer magischen Insel deren Oberfläche komplett mit Gras bewachsen ist
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
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
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
Die Insel Simulationsraum Insel ist in Spalten und Zeilen unterteilt
Die Insel Simulationsraum Insel ist in Spalten und Zeilen unterteilt Die jeweils gegenüberliegende Seiten sind torisch miteinander verbunden
Die Insel Simulationsraum Insel ist in Spalten und Zeilen unterteilt Die jeweils gegenüberliegende Seiten sind torisch miteinander verbunden Jedes Inselfeld kann 3 Zustände einnehmen:
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
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
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
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
Mindestanforderungen Java-Programm mit grafischer Benutzeroberfläche
Mindestanforderungen Java-Programm mit grafischer Benutzeroberfläche Insel von 50x50 Feldern Größe
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
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)
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
Mindestanforderungen Jedes Tier soll sich jeden Zyklus in eine zufällige Richtung auf der Insel bewegen (0-4):
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
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
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
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
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
Mindestanforderungen Populationslimit: 20.000 Hasen und 5.000 Wölfe geben
Mindestanforderungen Populationslimit: 20.000 Hasen und 5.000 Wölfe geben Höchstalter: Hasen sterben nach 4 Zyklen, Wölfe nach 8
Mindestanforderungen Populationslimit: 20.000 Hasen und 5.000 Wölfe geben Höchstalter: Hasen sterben nach 4 Zyklen, Wölfe nach 8 Aktueller Zyklus der Simulation, sowie Populationszahlen der Wölfe und Hasen sollen angezeigt werden
Mindestanforderungen Populationslimit: 20.000 Hasen und 5.000 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
Mindestanforderungen Populationslimit: 20.000 Hasen und 5.000 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:
Mindestanforderungen Populationslimit: 20.000 Hasen und 5.000 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
Beispiel-GUI
Vorschläge für Erweiterungen Weitere Parameter einstellbar
Vorschläge für Erweiterungen Weitere Parameter einstellbar Anzahl der Tiere/Feld erkennbar
Vorschläge für Erweiterungen Weitere Parameter einstellbar Anzahl der Tiere/Feld erkennbar Verlaufskurven Populationen/Zyklus
Vorschläge für Erweiterungen Weitere Parameter einstellbar Anzahl der Tiere/Feld erkennbar Verlaufskurven Populationen/Zyklus Option: Verhungernde Wölfe
Vorschläge für Erweiterungen Weitere Parameter einstellbar Anzahl der Tiere/Feld erkennbar Verlaufskurven Populationen/Zyklus Option: Verhungernde Wölfe Option: Stress!
Vorschläge für Erweiterungen Weitere Parameter einstellbar Anzahl der Tiere/Feld erkennbar Verlaufskurven Populationen/Zyklus Option: Verhungernde Wölfe Option: Stress! Option: Aufstand der Hasen
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
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
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
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...
Hinweise Sinnvoll: Wolf und Hase Klassen
Hinweise Sinnvoll: Wolf und Hase Klassen... kommt da eine Superklasse in den Sinn?
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
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!
Organisatorisches Diese Aufgabe muss in Einzelarbeit gelöst werden!
Organisatorisches Diese Aufgabe muss in Einzelarbeit gelöst werden! Identische Abgaben: Aufgabe gilt von allen Beteiligten als nicht erfüllt
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, 23.59 Uhr per Email an den jeweiligen Tutor / die jeweilige Tutorin
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, 23.59 Uhr per Email an den jeweiligen Tutor / die jeweilige Tutorin Achtet auf korrekte Adressierung Eurer Emails! Nicht angekommene Programme können nicht bewertet werden... Daher besser eine Bestätigungsemail vom Tutor verlangen (Die er aber vermutlich nicht innerhalb von 5 Minuten nachdem ihr Eure Mails geschreiben habt schickt...)! ;)
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