生命游戏

大概没有啥比生命游戏更加迷人了

Warning: 满篇的信口雌黄,请勿认真。

温度计说,零下25度,天气预报说,北部寒潮,东部暴雨,南方大风,经验说,路面很滑,坡度表说,这太陡了,而你说,感谢这一切….

从小就对生物感兴趣,好奇毫无生气的元素如何如何就造就了栩栩如生丰富多彩的世界。然而时光飞逝,渐渐来到这里,每日敲着代码。在森林中彷徨着,抬头看不到日月星辰,走起来分不清东南西北。

从家里离开的那天前一晚,看了CCTV记录频道一档励志片-–—人猿星球。讲述了两个人科动物的爱恨情仇,刀光剑影。

人高马大,身体健壮,皮肤白皙的尼安德特人灭绝了,这群高富帅属性符合多少女性审美趣味的原始人类永远消失在地球之上。矮搓穷们的非洲智人则取代他们,成为地球的主宰。

太他妈励志了。

励志片说智人发明了针,于是尼安德特人灭绝了。

励志片说智人产生了男女分工甚至社会分工,于是尼安德特人灭绝了。

励志片说智人更容易说话,于是尼安德特人灭绝了。

励志片说尼安德特人需要的食物更多,于是他们灭绝了。

智人们说,团结就是力量,于是尼安德特人灭绝了。

其实总结起来就是,社会化的智人在这个星球上有更强大的生存能力。所以,有了现在的我们。

又想起了另一档励志片。叫做《远古生物大灭绝》,我看的那集讲了主宰地球两亿年的恐龙如何被一颗飞来横祸的小行星给祸害的故事。也是一群地下穴居哺乳动物如何逆袭成为世界主流的故事。

一颗小行星,一个偶发事件,改变了生物生存的环境,也因此改变了进化的轨迹。生物有多脆弱,再强大的生物在自然的变化前也难逃厄运。

小行星撞击地球对哺乳动物是个机遇。从前作为恐龙的食物他们被迫转入地下,存储食物。结果,虽然死亡率很高,它们没有灭绝。在黎明前的黑暗之后,便迎来了哺乳动物的时代。

想想启示吧,生存下来是第一要务,人应该锻炼更有利于生存的技能,否则在社会竞争下等待的只有被选择淘汰的命运。

困难的时候就等等机遇吧,等个两亿年说不定世界就变了。世界变了,习惯困难的倒霉孩子也会很倒霉,但有些人会更倒霉。

这时候不得不说说我最爱看的电视节目:动物世界

管他是什么动物,看着生物们使出浑身解数,各施绝技,你就感觉这世界太他妈精彩了,可能性太他妈多了。好像忽然明白生命不只是只有一条路而是存在无数可能。

我从前一直觉得捕食者好像很舒服似的,被捕食者真是倒了霉的。后来才知道捕食者的日子也难过的一比。一次捕食失败就会沉重打击一个捕食者,也许它就此被淘汰出局。食物链越上层的动物越是脆弱,因为它越是依赖下层的支持和供应。嗯,懂我在说什么吧。

生命就像场游戏,你不会见到比这更迷人更丰富的游戏了。你不得不玩这个游戏。

没倒下就坚持到最后。

最后谈谈正题,谈谈蚂蚁。

我所崇拜的黑客、物理学家、无线电修理者、保险柜密码破解高手、艺术家、舞蹈爱好者、手鼓演奏者和玛雅象形文字的破译者费曼曾经在他的书中描述过某个的午后,他是怎么和蚂蚁有个约会玩的上了瘾。费曼探索出蚂蚁找寻食物的原理,它们通过信息素/气味进行通信,标识食物和窝的路径。

1992年,著名的蚁群算法诞生了。

我第一次看到“蚁群算法”是在江南大学的图书馆里某本书,立即被这个神奇的过程吸引了,然而想起来动手试试,竟然是多少年之后的事。

更奇葩的是,竟然照着百度百科来的……

蚂蚁很萌的,你们不要黑它。

它们的世界很小,身边=3x3=的世界,它们只是蚁群蚂蚁中微不足道的一部分。

蚂蚁说,我从何处来,将往哪里去呢?

蚂蚁们有两个状态,有的寻找食物,有的寻找蚂蚁洞。

可怜的蚂蚁。

但是它们竟然找到一条近乎最短的到食物的路径,来回往复,How?

我抓了一只萌蚂蚁问她

蚂蚁说,我们通过气味来交流

蚂蚁说,当我发现食物时,就开始留下气味,离食物越远,我留下的气味越小。

蚂蚁说, 随着时间流逝,我留下的气味慢慢挥发。

蚂蚁说,我这样做决定:

  1. 如果我的四周哪个地方信息素越高,那里有我寻找的东西的几率就大,我就往哪里去。
  2. 但是我不走回头路,我会记住曾走过的一部分路,并且尽量避免再走一遍
  3. 蚂蚁说,当我找到什么时我就回头寻找回去的路。

于是我放了一些食物和一群蚂蚁,看看它们能不能找到窝,我想它们可以找到。

虽然一个只能朝八个方向运动的蚂蚁是这么不完美, 最短路径也是这么不完美。

but, it works…

我得找个地方放视频。干脆用gimp转成gif算了……不知道matplotlib能不能做这个……懒得看了

animate.gif
Figure 1: 蚁群算法模拟

made by matplotlib