Projecto de EP
2010/11
Simulação de ecossistema
Descrição do
Problema
Mundo: mapa quadriculado dim x dim
Cada quadrícula pode estar vazia ou ocupada por
uma espécie.
Espécies: existem N espécies, numeradas de
1 a N, estabelecendo a hierarquia de uma
cadeia alimentar linear.
• espécie 1 - água
• espécie 2 - alimenta-se de 1
• espécie 3 - alimenta-se de 2 e de 1
• espécie 4 - alimenta-se de 3 e de 1
• ...
A espécie m alimenta-se directamente da
espécie m-1 e de água.
Condições de sobrevivência de um indivíduo
•
tem
de
haver
água
numa
vizinhança
de
raio
da espécie m:
m-1
(excepto se m=1)
• tem de haver comida numa vizinhança de
raio 2
(excepto se m=1)
• o número de predadores da espécie m numa
vizinhança de raio m não pode ser superior
a
6 vezes o número de indivíduos da espécie
m
numa vizinhança de raio 1
Vizinhanças
vizinhança de raio 1
Vizinhanças
vizinhança de raio 2
Vizinhanças
vizinhança de raio 1 - extremos
...
...
... ...
...
...
Simulação
Descrição dos principais passos da simulação
Objectivo
Desenvolver um programa para simular a evolução
do ecossistema até ao instante Tfim.
Descrição dos principais passos da simulação
Inicialização
• Água distribui-se com densidade densA
• As restantes espécies distribuem-se
uniformemente com densidade densE
Descrição dos principais passos da simulação
Evolução do sistema
É caracterizada pela evolução da espécies e
recursos hídricos que habitam cada uma das
quadrículas,
de acordo com os mecanismos aleatórios
associados aos seguintes eventos:
• eventos locais (associados a cada quadrícula) Tloc;
• epidemias (associadas a cada espécie) - Tepi;
• mudança de estação - Test.
Descrição dos principais passos da simulação
Para m=3, as condições de sobrevivência são:
•existir água numa vizinhança de raio m-1=2
Eventos locais
• existir comida numa vizinhança de raio 2
Se a quadrícula estiver ocupada pela espécie m
•número de predadores (tipo 4) numa vizinhança
então a seguir: de
raio m=3 não pode ser superior a 6 vezes o
• continuará ocupada
númeropor m se esta tiver condições
o número de quadrículas numa vizinhança de
de
raio 1
sobrevivência;
• ficará vazia, caso contrário.
m=3
sobrevive
Descrição dos principais passos da simulação
Para m=3, as condições de sobrevivência são:
•existir água numa vizinhança de raio m-1=2
Eventos locais
• existir comida numa vizinhança de raio 2
Se a quadrícula estiver ocupada pela espécie m
•número de predadores (tipo 4) numa vizinhança
então a seguir: de
raio m=3 não pode ser superior a 6 vezes o
• continuará ocupada
númeropor m se esta tiver condições
o número de quadrículas numa vizinhança de
de
raio 1
sobrevivência;
• ficará vazia, caso contrário.
m=3
morre
Descrição dos principais passos da simulação
Eventos locais
Se a quadrícula estiver vazia:
• passa a ocupada por uma espécie (que não água)
escolhida entre as que se encontrem na vizinhança
de raio 1 e tenham condições de sobrevivência;
• continuará vazia, caso contrário.
ocupada
por 4
Descrição dos principais passos da simulação
Eventos locais
Se a quadrícula estiver vazia:
• passa a ocupada por uma espécie (que não água)
escolhida entre as que se encontrem na vizinhança
de raio 1 e tenham condições de sobrevivência;
• continuará vazia, caso contrário.
continua
vazia
Descrição dos principais passos da simulação
Epidemia (espécie m)
Os indivíduos da espécie m são eliminados com
probabilidade Pepi.
m=4
Descrição dos principais passos da simulação
Mudança de estação (quadrante q)
• No quadrante q, cada quadrícula passa a ser
ocupada
por água com probabilidade Pchu;
• Nos outros quadrantes, cada quadrícula ocupada
por
água fica vazia com probabilidade
Psec.
q=NO
Descrição dos principais passos da simulação
Apresentação dos resultados
O programa deve devolver uma animação das
fotografias tiradas ao sistema ao longo da simulação
que permita visualizar a sua evolução, bem como
um gráfico que mostre a evolução do número de
quadrículas ocupadas por cada espécie.
Bom
Trabalho!