repast 之僵尸感染人类模型讲解

Repast 是一个强大的建模和模拟框架，特别适用于社会科学、生物学和社会经济系统的复杂系统研究。在这个“僵尸感染人类”模型中，Repast 展示了如何构建一个交互式仿真，其中两种类型的代理——僵尸和人类——在特定规则下进行动态行为。 让我们深入了解模型的基本组成部分： 1. **Agent Counts**：这是模型中两种代理（僵尸和人类）的数量。在运行模型时，我们会观察到这些代理的数量如何随时间变化，特别是人类被感染并转化为僵尸的数量。 2. **Grid Display** 和 **Space Display**：这两个组件是用来可视化模型空间的。Grid Display 显示了一个二维网格，其中每个单元格可以包含一个或多个代理。Space Display 可能提供了更抽象的表示，允许代理在更自由的连续空间内移动。 3. **僵尸和人类的行为**：僵尸的行为是智能的，它们会朝人类最多的方向移动。而人类则试图避开僵尸，向僵尸最少的方向移动。一旦人类被感染，他们立即变为僵尸，没有潜伏期。 接下来，我们来看看程序的编写思路： 4. **程序架构**：一个基本的 Repast 模型包括 Model、Space 和 Agent 三个核心元素。Model 是整个模拟的容器，Space 定义了代理活动的环境，而 Agent 是具有特定行为的个体。在这个例子中，僵尸和人类都是 Agent 的实例。 5. **Repast API 的使用**： - `repast.simphony.space.continuous.ContinuousSpace`：这是一个 n 维连续空间接口，代理可以在其中自由移动。 - `repast.simphony.space.grid.Grid`：实现了网格空间投影的接口，允许获取空间的维数、对象数量以及执行其他操作，如移动和获取邻域。 6. **方法汇总**： - `getDimensions()`：返回空间的维度。 - `size()`：获取当前空间中对象的数量。 - `setAdder()` 和 `getAdder()`：设置和获取用于添加新对象到空间的加法器。 - `moveTo()`：将对象从当前位置移动到新的位置。 - `getLocation()`：获取对象的位置。 - `getPointTranslator()`：检索处理边界越界的规则。 - `getObjectsAt()`：获取指定位置的所有对象。 - `moveByVector()`：根据给定的距离和角度移动对象。 - `getNeighborhood()`：获取网格单元格的邻域。 在编程模型时，关键挑战在于如何让僵尸找到人类最多的位置，以及人类如何找到僵尸最少的位置。这通常涉及到对周围环境的感知和计算，以及智能行为的实现。 通过以上分析，我们可以看出，"僵尸感染人类"模型不仅展示了 Repast 如何处理代理之间的交互，还展示了如何利用 Repast 的空间和网格功能来构建一个动态且复杂的仿真环境。这个模型可以作为一个基础，扩展到更复杂的社会动态模拟，例如传染病传播、资源竞争等。通过深入理解 Repast 的 API 和建模原理，我们可以创建出更精细、更具有现实意义的模型。