1.9 Mô hình NetLogo thứ hai

Chúng ta xây dựng mô hình thứ hai

dựa trên cái thứ nhất

Điều đầu tiên chúng ta sẽ làm

là tạo ra một bản copy của 
file "Ant1.nlogo"

Tôi có thể làm việc này bằng cách

nhấn chuột phải vào đây

và chọn Copy

sau đó nhấn Command+V hoặc Ctrl+V

hoặc bất cứ cách nào mà bạn dùng

trong hệ điều hành của bạn

để copy các tập tin

Tôi sẽ đổi tên tập tin mới này

thành Ant2.nlogo

Sau đó tôi sẽ nhấp đúp để mở file này

Tôi sẽ thay tiêu đề

bằng cách nhấp phải

vào phần tiêu đề này

và đổi nó thành Ant 2

Chúng ta đã có sẵn một đàn kiến

mà có thể bò xung quanh

bây giờ hãy tạo thêm thức ăn cho chúng

Tôi nhấp vào tab Code

để thêm thức ăn cho đàn kiến

Trong phần setup

chúng ta sẽ viết: grow food

Sau đó chúng ta sẽ phải nói cho

hệ thống biết làm thế nào để

grow food 
(tạo ra đồ ăn)

Vì vậy chúng ta kéo xuống dưới này
và viết thêm

một quy trình mới
để thêm thức ăn (grow food)

Những gì chúng ta cần gõ là:
ask patches [set pcolor green] end

Tôi sẽ giải thích từ patches sau

Chúng ta quay trở lại tab Interface

Phần màu đen này là bức tường

bạn có thể nhấp phải và chọn Edit

Bạn sẽ thấy cửa sổ này
chứa hệ tọa độ của bức tường

Trong hình này thì không rõ lắm
nhưng bạn có thể mở Netlogo của bạn ra

để thấy điểm gốc O (0,0) ở chính giữa
và theo trục tung ta có -16 đến 16

Cũng như vậy, ta có -16 đến 
16 theo trục hoành

Cả bức tường này là một mạng lưới
33x33 hình vuông

ta gọi những hình vuông này là patches

Trong ô này là số lượng điểm ảnh (pixel)
cho một hình vuông (patch)

ở đây ta có sẵn 13 điểm ảnh

Mỗi hình vuông có tính chất riêng của nó
ví dụ như: màu sắc

Tôi quay trở lại phần Code vì
tôi muốn tất cả hình vuông

có màu xanh lá (pcolor green)
pcolor là viết tắt của patch-color

Hãy xem điều gì xảy ra khi tôi nhấp setup

bạn có thể thấy là tất cả 
đã chuyển màu xanh lá

Chúng ta có thể coi đây là mô hình
của tổ kiến sống trong một bãi cỏ

Bây giờ, ta quay trở lại tab Code
để viết lệnh cho lũ kiến ăn cỏ

Chúng ta sẽ viết thêm
if pcolor = green

tôi sẽ thêm bình luận sau dấu ; 
if the turtle is located on a green patch

Lệnh này có nghĩa là

chúng ta yêu cầu con rùa nhìn vào 
vị trí nó đang đứng

Vì mỗi con rùa đều được đặt trên một 
ô vuông nhất định

nên nếu ô vuông đó màu xanh
thì đây là những gì nó phải làm tiếp theo:

Nó sẽ ăn một ít cỏ
bằng cách cài đặt màu của ô vuông

trở lại thành màu đen:
set pcolor black

Sau đó nó sẽ phải ghi nhớ
nó đã ăn bao nhiêu thức ăn

bằng cách set food-eaten (food-eaten + 1)

Chúng ta sẽ làm thêm 1 động tác nữa
đó là gắn nhãn lên lưng nó

để thể hiện số lượng đồ ăn mà nó đã ăn
set label food-eaten

Đây là tất cả những gì mà chúng ta
muốn con rùa làm

À tôi sẽ phải đóng mở ngoặc cho phần này
và tôi sẽ nhấn tab đầu dòng

cho tất cả những phần trong ngoặc
để dễ nhìn hơn

Bạn thấy là tôi có ngoặc ở đây và ở đây
và tôi cũng viết thêm bình luận

Chúng ta sẽ yêu cầu con rùa
quay trái, quay phải

sau đó kiểm tra ô vuông mà nó đang đứng
nếu màu ô vuông là xanh thì đổi sang đen

và tăng số lượng đồ đã ăn lên 1
hiển thị số đó lên nhãn

Điều cuối cùng là
ta phải viết thêm biến số lượng đồ ăn

Bạn có thể thấy là mỗi con rùa
có các biến đi kèm

ví dụ như food-eaten
(đồ đã ăn)

Bạn có thể hiểu biến đó như dạ dày con rùa
để lưu lại lượng đồ đã ăn

Trong mô hình này thì con rùa 
không tiêu hóa bớt đi phần thức ăn nào cả

vì vậy ta sẽ viết
turtle-own [food eaten]

Phương trình này sẽ thiết lập một biến
gọi là food eaten

cho từng con rùa một

Tức là mỗi con rùa sẽ có biến 
food-eaten của riêng nó

Biến đó sẽ lưu lại lượng đồ ăn 
mà nó ăn vào

Ở trong phần setup này,
tôi sẽ cài đặt lượng đồ ăn ban đầu là 0

set food-eaten 0
Cần phải để lượng đồ ăn ban đầu là 0

để mỗi khi con rùa ăn vào
lượng đồ ăn sẽ tăng dần

sau đó, ấn Check
trở về phần Interface

Kéo phần tốc độ cho chậm lại một chút
để chúng ta có thể theo dõi con rùa

Con rùa đang...
..tôi xin lỗi..con kiến

đang bò quanh bức tường
và mỗi lần nó dừng lại ở một ô xanh

nó sẽ ăn đồ ăn ở đó

Nên nhớ là, nó cần phải đi từ
0-3 bước trước khi dừng lại ăn cỏ

Bây giờ ta có thể tăng tốc một chút
và bạn có thể ngồi xem con kiến

bò quanh và ăn cỏ.
Có thể bạn không nhìn rõ

nhưng con kiến có gắn nhãn ở lưng
thể hiện bao nhiêu đồ ăn nó đã ăn

Hiện đang thừa đồ ăn cho một con kiến
nhỏ, ta sẽ tạo thêm một tổ kiến lớn

Ta sẽ thêm vào mấy con kiến nữa
bằng cách tạo biến population (dân số)

biến này cho phép chúng ta cài đặt
kích cỡ dân số

Tôi sẽ chọn menu này trong phần Interface
và chọn slider để thêm 1 thanh trượt

Tôi đặt tên của biến tổng quát này
là population

Tôi đặt giá trị tối thiểu (minimum)
của dân số là 1

giá trị tối đa (maximum) là 200

mức tăng dân số sẽ là 1
và giá trị ban đầu là 50

sau đó nhấn Apply,
OK

Nhấn Select để chọn thanh trượt
sau đó di chuyển nó lên trên

Bây giờ ta sẽ viết code để bảo hệ thống
phải làm gì với biến population vừa tạo

Tôi sẽ chuyển sang tab Code
và thay dòng create-turtle 1

bằng create-turtle population

Khi đó người dùng có thể cài đặt
population (dân số) theo ý họ

và hệ thống sẽ tạo ra đúng 
lượng rùa đó

Hãy xem điều gì xảy ra khi ta ấn setup.
Ta có toàn bộ 50 con kiến ở chính giữa

Ấn Go và bạn có thể thấy chúng đang bò.
Tôi sẽ cho tốc độ chậm lại

Chúng đang làm 1 việc giống nhau
nhưng do việc di chuyển là ngẫu nhiên

ta thấy chúng bò theo hướng
khác nhau một chút

Nếu tôi tăng tốc thì trông chúng 
không khác gì những con kiến thật

đang bò quanh và kiếm thức ăn

Hãy thử tăng dân số lên 130

Oh bây giờ thì đông quá
..đông quá

Chúng ta nên vào phần Code
và làm bọn kiến bé hơn

Hãy cài đặt kích cỡ của chúng về 1
set size 1

Để xem thay đổi,
ấn setup

Trông chúng bé hơn hẳn

Bạn có thể không nhìn rõ nhưng
chúng không phải chen chúc nhau nữa

Trông trên màn hình thì rất bé
nhưng mỗi con kiến đều gắn nhãn

ghi lại lượng đồ ăn chúng đã ăn

Thường thì chúng ta muốn biết
là cả tổ kiến này đã ăn bao nhiêu

Tôi sẽ thêm vào một khung vẽ
vẽ lượng đồ ăn của chúng qua thời gian

Ta tiếp tục chọn trong menu này
chọn Plot, tôi sẽ nhấn chuột ở đây

Cửa sổ Plot sẽ hiện ra
và sẽ yêu cầu ta nhập một số biến

Tôi sẽ đặt tên biểu đồ là 
Total food eaten

Tọa độ lớn nhất và nhỏ nhất
sẽ được cài đặt tự động

Ở phần X axis label
tôi sẽ gõ vào Total food eaten

ở Y axis label là Time

Tôi sẽ gõ Total food eaten 
vào phần Pen name

Hãy để màu vẽ màu đen

Tôi thêm vào đây lệnh vẽ
plot sum [food-eaten] of turtles

Lệnh này có nghĩa là
kiểm tra lượng thức ăn của từng con rùa

Sau đó tính tổng và vẽ lại tổng đó
theo thời gian

nhấn Apply
À chưa

Tôi nhầm rồi
chúng ta đổi lại

trục Y là Total food eaten
và X là trục Time

được rồi
OK

Ta sẽ Select khung này
và di chuyển nó lên trên này

sau đó kéo dài nó ra
cho dễ nhìn

Và bây giờ
hãy xem nó làm việc ra sao

ấn setup, go

Bạn có thể thấy biểu đồ
đang tự điều chỉnh

và nó cũng cho thấy đồ ăn
được tiêu thụ nhanh thế nào

Bạn có thể thay đổi dân số
và xem nó ảnh hưởng đến tốc độ ăn

Để hoàn thành mô hình này
hãy thêm vào một vài biến khác

Ví dụ
hãy thêm vào một thanh trượt

mà cho phép người dùng
lựa chọn số bước tối đa

một con kiến bò đi
trước khi dừng lại ăn

và cả góc độ quay đầu của con kiến.
Hãy chọn khung vẽ (select)

và di chuyển nó xuống dưới
để có chỗ cho 2 thanh trượt nữa

Tôi lại chọn slider
và đặt tên biến mới này là max-step-size

Hãy để giá trị bé nhất là 1
lớn nhất là 10

giá trị ban đầu là 4
hãy di chuyển nó lên đây

Chọn thêm cả khung này
và di chuyển cả hai lên trên

sau đó tạo thêm 1 thanh trượt nữa
gọi là max-turn-angle

Hãy để giá trị bé nhất là 1 độ
giá trị lớn nhất là 180

giá trị ban đầu là 60.
Hãy sắp xếp lại 1 chút.

Bây giờ ta sẽ chèn những biến này
vào phần code

Ở đây, thay vì gõ 60
hãy gõ vào max-turn-angle

ở đây cũng thế
khi đó ta có right random max-turn-angle

và left random max-turn-angle

Nếu bạn để ý
bạn có thể thấy rằng

chữ random này
sẽ trả về một số ngẫu nhiên

giữa 0 và giá trị
max-turn-angle trừ đi 1

vì vậy thực ra
góc tối đa quay đầu của con kiến

sẽ là giá trị max-turn-angle này
trừ đi 1

nhưng điều này không ảnh hưởng nhiều.
Và ở đây, tôi thay 4 bằng max-step-size

Nhấn vào Check để kiểm tra
phần code này

Có vẻ là bạn sẽ không nhìn rõ
tôi sẽ tải file này lên cho khóa học

ở phần Course material
tên là Ant2.nlogo

Bạn có thể tải nó về
và tự kiểm tra

hoặc có thể dùng nó để làm bài tập.
Bây giờ hãy xem mô hình làm việc ra sao

Có vẻ tốt!
Một điều nên biết nữa

đó là thi thoảng Netlogo
sẽ bị đơ

dù bạn đã ấn Go
nó vẫn không làm việc

bởi vì nó đang phải xử lý quá nhiều lệnh.
Trên menu Tools bạn có lệnh Halt

mà bạn có thể dùng để
dừng chương trình lại bất cứ lúc nào

Lệnh này luôn có tác dụng
và sẽ rất tiện nếu chương trình

của bạn bị treo
và bạn không thể nhấn Go nữa

OK, hãy làm vài thử nghiệm
tăng max-step-size lên 10

và xem điều gì xảy ra.
Oh lũ kiến bị mắc ở rìa tường

và bạn có thể thử nghiệm
với cả 3 biến ta có ở đây

xem bao lâu thì tất cả chỗ thức ăn
được tiêu thụ hết

Sau đó ta cần nhấn stop
để xem chính xác

sau bao nhiêu lượt thì hết thức ăn.
Tôi sẽ viết thêm một lệnh

để làm điều đó tự động

Tôi thêm vào phần Go
lệnh này sẽ làm hệ thống dừng lại

if not any? patches with 
[pcolor = green] [stop]

Đây là một cú pháp đơn giản trong netlogo
bạn có thể viết not, sau đó thêm vào

một câu hỏi cho một vật thể nào đó 
với tính chất nhất định

sau đó là hành động stop.
Bây giờ hãy thử với population 200

step-size là 4, turn-angle là 60
và xem lũ kiến ăn nhanh như thế nào

Chúng ăn xong trong 105 lượt!
Bây giờ ta lưu mô hình

bằng cách mở menu File
nhấn Save

Thế là hoàn tất mô hình thứ 2