Введение в распределенное моделирование в среде NetLogo (4000,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

Стр.7

УДК 004.4.24 ББК 32.972.1 Е80 Е80 Н. М. Ершов Введение в распределенное моделирование в среде NetLogo. – М.: ДМК Пресс, 2018. – 264 с. ISBN 978-5-94074-827-4 Книга посвящена разработке распределенных естественных вычислительных моделей в среде многоагентного моделирования NetLogo. В основу этого учебного пособия положены материалы двух курсов, которые автор на протяжении последних десяти лет читает в Московском государственном университете и университете "Дубна" студентам, обучающимся по специальности "Прикладная математика и информатика". Рассматриваются как классические модели, в том числе клеточные автоматы, нейронные сети, генетические алгоритмы, так и относительно современные, например методы и модели роевого интеллекта. Содержит большое число иллюстраций, примеров кода, упражнений и библиографических ссылок. Издание ориентировано на студентов, старшеклассников и всех, интересующихся тематикой математического и компьютерного моделирования. Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но, поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. ISBN 978-5-94074-827-4 © Н. М. Ершов, 2018 © Оформление, издание, ДМК Пресс, 2018

Стр.3

Оглавление Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 Естественные вычисления (7) Среда моделирования NetLogo (7) Структура книги (9) ГЛАВА 1 Задача Бюффона. . . . . . . . . . . .11 Методы Монте-Карло (11) Задача Бюффона (12) Построение модели (13) Упражнения (19) ГЛАВА 2 Интегрирование методом Монте-Карло . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Площади и интегралы (23) Метод Монте-Карло (24) Геометрический подход (25) Построение модели (26) Упражнения (29) ГЛАВА 3 Броуновское движение. . . . . . .33 Открытие явления (33) Случайные блуждания (34) Построение модели (35) Упражнения (41) ГЛАВА 4 Задача о разорении игрока . . . 45 Постановка задачи (45) Марковские цепи (47) Построение модели (48) Упражнения (52)

Стр.4

ГЛАВА 5 Метод имитации отжига . . . . .57 Отжиг металлов (57) Алгоритм Метрополиса (58) Метод имитации отжига (59) Построение модели (60) Упражнения (65) ГЛАВА 6 Модель Рейнолдса. . . . . . . . . . .69 Роевой интеллект (69) Модель Рейнолдса (70) Построение модели (71) Упражнения (75) ГЛАВА 7 Метод роя частиц . . . . . . . . . . . 79 Роевая оптимизация (79) Метод роя частиц (80) Построение модели (81) Упражнения (86) ГЛАВА 8 Алгоритм бактериального поиска . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91 Хемотаксис бактерий (91) Алгоритм бактериального поиска (92) Роевое поведение бактерий (93) Построение модели (94) Упражнения (98) ГЛАВА 9 Пчелиный алгоритм. . . . . . . .101 Поведение пчел в природе (101) Алгоритм пчелиного поиска (102) Построение модели (103) Упражнения (107) ГЛАВА 10 Модель муравьиной колонии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111 Коллективное поведение муравьев (111) Стигмергия (111) Эксперимент с двумя мостами (112) Построение модели (113) Упражнения (118)

Стр.5

ГЛАВА 11 Муравьиные алгоритмы . . . . 121 Основная идея (121) Задача коммивояжера (122) Построение модели (123) Упражнения (130) ГЛАВА 12 Роевая робототехника . . . . . . 133 Принципы организации (133) Сортировка предметов (134) Построение модели (135) Упражнения (140) ГЛАВА 13 Генетические алгоритмы . . . 143 Понятие генетического алгоритма (143) Генетические операторы (144) Построение модели (145) Упражнения (151) ГЛАВА 14 Клеточные генетические алгоритмы . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Проблема потери разнообразия (155) Островная модель (156) Клеточная модель (156) Построение модели (158) Упражнения (163) ГЛАВА 15 Элементарные клеточные автоматы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 Клеточные автоматы (167) Элементарные автоматы (168) Классификация элементарных автоматов (169) Построение модели (170) Упражнения (173) ГЛАВА 16 Игра «Жизнь» . . . . . . . . . . . . 177 Двумерные клеточные автоматы (177) Игра «Жизнь» (178) Построение модели (179) Упражнения (183)

Стр.6

ГЛАВА 17 Блочные клеточные автоматы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 Законы сохранения (187) Блочные автоматы (188) Клеточный газ (188) Построение модели (190) Упражнения (195) ГЛАВА 18 Марковские системы . . . . . . . 199 Одномерный случай (199) Двумерные М-системы (200) Построение модели (201) Упражнения (208) ГЛАВА 19 Системы Линденмайера . . . . 211 D0L-системы (211) Графическая интерпретация (212) Построение модели (213) Упражнения (218) ГЛАВА 20 Сети Петри . . . . . . . . . . . . . . . . 221 Понятие сети Петри (221) Параллелизм в сетях Петри (222) Моделирование трафика (222) Построение модели (224) Упражнения (230) ГЛАВА 21 Перцептрон Розенблатта . . . 233 Искусственный нейрон (233) Нейронные сети (234) Перцептрон Розенблатта (235) Построение модели (236) Упражнения (243) ПРИЛОЖЕНИЕ Словарь NetLogo . . . . . . . . . . .247

Стр.7