woensdag 12 september 2007

Schapen en wolven

Laatst voor het eerst een presentatie in het portugees gehouden, op het werk. Naar mijn tip worden er nu op het werk maandelijks lunchpresentaties gehouden, waarbij iemand verteld over zijn project. Omdat ik binnenkort vertrek en omdat ik met dat idee kwam, was ik als eerste aan de beurt.

Het viel me op zich mee hoeveel ik er nog van terecht bracht in het portugees, al kan ik niet ontkennen dat Camilo regelmatig met een stuk extra vertaling of uitleg te hulp schoot.

Het verhaal ging over ons multi-agent simulatieproject: het plan om een multi agent simulatie te (laten) maken van onze locaal-geldprojecten. De reden hiervoor is dat niemand ervaring met die projecten heeft, dus vooraf uitproberen in een virtuele wereld zou handig zijn.

Om de aanwezigen een goed idee te geven wat nou zo'n multi-agent simulatie is, heb ik er één "live" laten zien op de "beamer". Namelijk deze: http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/WolfSheepPredation.

De grap is dat je 'm ook zelf kunt uitproberen thuis, hij is erg leuk (zeker in verband met mijn achtergrond als bioloog) - kan via deze link, maar pas op, kost even tijd om te laden.


  1. Na het laden, klik eerst op setup en dan op go. Het opvallende aan dit model is dat het onstabiel is. Het is niet realistisch, omdat de schapen enkel en alleen door de hoeveelheid wolven gecontroleerd worden. In werkelijkheid ontstaan er natuurlijk nooit zoveel schapen als de wolven weggevallen zijn.
  2. Probeer gerust een paar keer door setup en go weer aan te klikken.
  3. Uitzetten gaat door de go knop weer uit te zetten, als dat nodig is.
  4. Om het model realistischer te maken wordt gras toegevoegd als voedsel voor de schapen. Dit kan door het knopje onder de setup knop, met de tekst On/Off grass in de on stand te schuiven. Daarna wel even opnieuw setup klikken. Nu wordt de hoeveelheid schapen ook bepaald door de hoeveelheid gras. Gras groeit weer terug met een bepaalde groeisnelheid nadat het afgegraasd is. Opnieuw setup en go toont aan dat het systeem stabiel geworden is: alles houdt elkaar in evenwicht. Dit laat mooi zien dat een te simpel model verkeerde voorstelling van zaken kan geven.
  5. Vervolgens ging ik verder door het broeikaseffect te introduceren: het gevolg van meer CO2 is dat planten harder groeien. Wat gebeurt er met de wolven en de schapen als we de groeisnelheid van het gras verhogen? Dit gaat met de schuifknop naast die grass on off knop, heeft de tekst grass regrowth time: door deze tijd van 30 naar 15 te verschuiven, is de tijd voor herstel van gras korter, hetgeen neerkomt op snellere groei.
    Het is erg leuk om mensen eerst te laten raden wat voor effect dit zal hebben. Dus, lezer, zelf eerst even raden wat er zal gebeuren, voor dit uit te proberen. Het effect is het duidelijkste als je eerst de simulatie een tijdje laat lopen op grass-regrowth-time = 30, en die dan, zonder de simulatie te stoppen, terug schuift naar 15.
  6. Een ander leuk experiment is om te kijken wat er gebeurt met de schapen als het gras ineens langzamer groeit: laat de simulatie even lopen, en schuif dan de hersteltijd voor het gras van 30 naar 45. Wat voor effect zal dat hebben op de aantallen schapen?


De experimentjes laten heel duidelijk zien waarom multi-agent simulaties nuttig kunnen zijn, en de uitkomsten soms best verrassend kunnen zijn.

2 opmerkingen:

Anoniem zei

Dit verhaal roept bij mij nostalgische herinneringen op. In 1977 werd in het toenmalige Museum voor het Onderwijs waar ik werkte, voor het eerst de computer geïntroduceerd met een tentoonstelling: 'Mens en informatie'. Ik was er wild van. Kort daarna had ik een eigen klein computertje met een RAMgeheugen van 32K! Daarop probeerde ik in basic net zo'n simulatie te maken als jij, maar dan met konijnen en vossen. Ze fluctueerden wel lekker, maar het lukte me niet om een stabiel evenwicht te krijgen. Altijd stierf de één of de ander uit. Gras zat er niet in, dat zou te ingewikkeld geweest zijn. Het resultaat sloeg ik op op een cassettebandje!
Zou het mogelijk zijn om helemaal geen fluctuaties te krijgen? Naarmate je het aantal parameters vergroot (meer soorten prooien, meer soorten predators, met allemaal hun eigen reproductiesnelheid, meer invloeden van buitenaf, zoals verkleining van het leefgebied, door ontbossing of wegen - ik noem maar wat), wordt het ingewikkelder en stabieler, zoals in het tropische regenwoud, of andersom, zoals in de woestijn of een kaalgekapt gebied (de fluctuaties kunnen dan leiden tot uitsterven).
Wat het verband is met lokaal geld projecten, is me niet helemaal duidelijk. Wel begrijp ik dat naarmate een lokaal geldproject als de Keerkring groter is, de stabiliteit toeneemt. Dat heb ik aan den lijve gemerkt toen ik een ruilkring in Zaltbommel probeerde op te zetten. Die kwam tot hooguit 10 deelnemers!
Ik ga eens met de simulatie spelen en kijken hoe ver ik kom. Het boeit me heel erg.

Jov

Anoniem zei

Hoi Rinke!

Ziet er leuk uit!
Beetje raar dat wanneer de grasreproductiviteit hoog is (dwz boven de 4o of zo) de wolven uitsterven. Zijn de schapen dan te snel? Sterven de wolven aan vaatvernauwing door te weinig beweging en te vette schapen?
Hartelijke groet ook namens Job de B.

Michiel