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Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften

Lehrstuhl für Ökologische Modellbildung - Prof. Dr. Michael Hauhs

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Glotzmann, T; Lange, H; Hauhs, M: Ein agentenbasiertes Simulationssystem zur Untersuchung von abstrakten Ökosystemen in strukturierten Umwelten in Wittmann, J. and Maretis, D.K.: Simulation in den Umwelt- und Geowissenschaften, Shaker, Aachen, 51-65 (2003)
Abstract:
Die Modellierung belebter offener Systeme in der Ökologie oder Ökosystemforschung verwendet häufig individuenbasierte Modelle. Untersuchungen zum „Künstlichen Leben“ (AL) ergänzen diesen An-satz mit Konzepten und Methoden z.B. zur Evolvierbarkeit auf metasprachenbasierten Genomen, zur Interaktion und Mobilität der simulierten Individuen. Hier wird die Ausdrucksfähigkeit dieser Methoden besonders im Hinblick auf Interaktivität der Agenten untersucht. Zum Begriff der Interaktion existieren in der Informatik sowohl neue theoretische Zugänge als auch Softwareinstrumente, die hier auf ökologische Themen angewendet wurden. Das Konzept der Interaktionsmaschine (IM) liefert das formale Gerüst, auf dem das Multiagentensystem (MAS) URSUPPE in Form eines Frameworks entwickelt wurde. Es stellt Bausteine für den Entwurf vernetzter Topologien als Modelle der Umwelten und hierarchisch strukturierter Agenten als Modelle der Individuen zur Verfügung. Die Funktionalität der Agenten beruht auf dem Zusammenspiel autonomer Komponenten (loosely coupled) in Form paralleler Ersetzungsregeln (concurrent rewriting) bzw. Subagenten. Die Implementierung erfolgte in JAVA auf der Grundlage einer Drei-Schichten-Architektur. Sie gestattet die Durchführung von verteilten Simulationsläufen in einem LAN. Am Beispiel der Futtersuche von Individuen einer Ameisenkolonie wird veranschaulicht, wie bestimmte Strategien mit parallelen Ersetzungsregeln realisiert werden. Ein weiteres Modell (RGB-Modell) zeigt das Verhalten und die evolutionäre Anpassung von Populationen unter zeitlich variablen limitierenden Ressourcen.
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