127

Trochę ciekawostek – na weekend (czego to ludzie nie wymyślą ...

WKŁADKA

1. Rozwiązania prostego równania nieliniowego, zwanego równaniem logistycznym.
Rysunek przedstawia zmiany liczebności populacji z pokolenia na pokolenie
w zależności od pewnych parametrów modelu. "Figury" geometryczne na pierwszym
planie przedstawiają regularne, okresowe zmiany, natomiast tło odpowiada
nieregularnym fluktuacjom (znanym również jako chaos).

2. Obrazy cyfrowe, przedstawiające Warunki początkowe do symulacji procesu
uwadniania cementu za pomocą automatu komórkowego. (a) Dwuwymiarowy obraz
otrzymały przez połączenie obrazu rentgenowskiego i obrazu uzyskanego
za pomocą mikroskopu skaningowego. (b) Trójwymiarowy obraz komputerowy
losowego rozkładu ziaren, Różne kolory odpowiadają różnym związkom chemicznym.

3. Komputerowe obrazy procesu uwadniania cementu, uzyskane za pomocą
automatu komórkowego, (a) Uwodnieniu uległo 30% początkowej ilości cementu,
(b) Uwodnieniu uległo 76% początkowej ilości cementu. Kolor żółty oznacza
obszary, gdzie cement został uwodniony.

4. Przykłady obszarów (basenów) przyciągania jednowymiarowego automatu
komórkowego, które stanowią podsumowanie typów zachowania, zilustrowanych
na ryć. 4.4. Obszar przyciągania z lewej strony odpowiada pewnej prostej
regule, jaka może wystąpić w automatach należących do I i II klasy Wolframa.
Obszar przyciągania z prawej strony odpowiada złożonemu zachowaniu automatu
należącego do IV klasy. Atraktory, oznaczone różnymi kolorami, znajdują
się w środku każdej spirali. Każdy krok w czasie, na ryć. 4.4 przedstawiony
w postaci poziomego paska, tu odpowiada jednemu z kolorowych punktów.
W miarę upływu czasu punkty przesuwają się w kierunku atraktora, zgodnie
z ruchem wskazówek zegara. Kształt obszarów przyciągania, a zwłaszcza
złożoność ramion spirali, zależy od klasy automatu. (Białe punkty to tak
zwane stany z Edenu, gdyż nie mają one poprzedników). [Obrazy zostały
wykonane za pomocą programu Discrete Dynamics Lab Andy'ego Wuenschego,
który można uzyskać sprowadzając zbiór ddlab.zip albo za pomocą ftp z
katalogu ftp://alife.santafe.edu/pub/SOFTWARE/ddlab, albo przez WWW z
http://alife.santafe.edu/alife/soft-ware/ddlab.html.

5. DNA. Obraz komputerowy (z lewej) i obraz uzyskany za pomocą skaningowego
mikroskopu tunelowego.

6. Eksperyment Joyce'a - nienaturalny dobór cząsteczek RNA. Kolejne zdjęcia przedstawiają mutacje (zaznaczone liniami pionowymi) w poszczególnych punktach cząsteczki enzymu Tetrahymena. Po dwunastu pokoleniach w całym zbiorze analizowanych cząsteczek wystąpiły mutacje w czterech punktach (linie zielone). Należy zwrócić uwagę na pojawienie się i zanik czerwonych mutacji. Mutacje czerwone i dwie mutacje zielone wykluczają się wzajemnie.

7. Fala pobudzenia zainicjowana przez węzeł zatokowo-przedsionkowy. Kolejne obrazy przedstawiają wyniki symulacji komputerowych przeprowadzonych przez Raia Winslowa i Denisa Noble'a.

8. (a) Układy powstające w symulacjach przestrzennego dylematu więźnia, gdy w stanie początkowym był jeden "zdrajca".

8. (b) W symulacjach przestrzennego dylematu więźnia powstają różne układy,
zależnie od zysku, na jaki mogą liczyć zdrajcy (parametr b). Jeśli dwaj
partnerzy współpracują, obaj zyskują jeden punkt. Jeśli zdrajca wykorzystuje
naiwniaka, otrzymuje b punktów, a naiwniak zero. Gdy zdrajca trafi na
zdrajcę, obaj nic nie zyskują. Obrazy przedstawiają stan po 100 pokoleniach,
dla b od 1,15 do w przybliżeniu 2,0. Kolor niebieski przedstawia naiwniaka,
który w poprzednim pokoleniu również był naiwniakiem; czerwony - zdrajcę,
który pozostał zdrajcą; żółty - zdrajcę, który był naiwniakiem, a zielony
- naiwniaka, który był zdrajcą. Kolory żółty i zielony wskazują zatem,
ile komórek ulega zmianie z pokolenia na pokolenie.

9. Ewolucyjny wyścig zbrojeń między gospodarzami i pasożytami w symulatorze
Tierra. Obrazy uzyskane za pomocą programu Artificial Life Monitor (Almond)
Marca Cygnusa. Każdy pasek odpowiada jednemu stworzeniu, przy czym kolor
oznacza długość genomu (np. czerwony = 80, żółty = 45, niebieski = 79).
(1) Gospodarze (kolor czerwony) są bardzo rozpowszechnieni. Pojawiły się
pierwsze pasożyty (kolor żółty), ale jest ich niewiele. (2) Liczba pasożytów
jest bardzo duża. Pojawili się pierwsi gospodarze uodpornieni na pasożyty
(kolor niebieski). (3) Teraz pamięć komputera zdominowali uodpornieni
gospodarze, a liczba pasożytów i nie uodpornionych gospodarzy maleje.
(4) Pasożyty wkrótce wyginą.

10. Sztuczne ryby. Komuterowe symulacje pozwalają stworzyć realistyczne obrazy zachowania różnych zwierząt.

11. Ewolucyjna sztuka Williama Lathama.

12. Komputerowe obrazy Karla Simsa, uzyskane za pomocą metod programowania
genetycznego.

13. Ewoluujące stworzenia Karla Simsa. Sims nie określa z góry celu ewolucji, takiego jak opanowanie sztuki chodzenia, lecz organizuje rywalizację między sztucznymi stworzeniami. W jednym z eksperymentów dwa stworzenia walczyły o zielony sześcian. Stworzenie na pierwszym planie usiłuje przesunąć sześcian poza zasięg ramion konkurenta. Sims stwierdził, że stworzenia z niewielkimi, klockowa-tymi kończynami nie zawsze przegrywają w walce z większymi stworzeniami, mającymi większy zasięg. W miarę jak wskutek ewolucji zmienia się strategia działania poszczególnych stworzeń, pojawiają się różne "sprytne" taktyki - stworzenia "kopią" sześcian na bok lub atakują przeciwnika.