Y volvimos
Entonces, te podés dar cuenta
te podés dar cuenta de las 3 reglas de conducta que rigen este modelo?
Miremos nuevamente la imagen
Este es otro "murmullo" de los estorninos, que es como se conoce
al vuelo sincronizado de estos pájaros
Y lo que me asombra es cuan complicado puede ser este patrón de conducta
Y como, realmente me intriga como
tres simples reglas pueden crear tal complejidad dinámica
Como vimos en el modelo o como vimos en el video anterior
Exploremos entonces esto un poco más
Este modelo de conducta de los pájaros es llamado el modelo Boids
fue creado por Craig Reynolds y publicado en la conferencias SIGGRAPH
un congreso muy famoso en las ciencias computaciones gráficas
en 1987 y de hecho el modelo y la representación de la conducta de la
bandada que vimos, ayudó a Craig Reynolds a ganar un Oscar, en 1998
El ganó el premio de la Academia en ciencia y técnica en reconocimiento
a su contribución pionera en el desarrollo de las animaciones 3D
para las producciones de películas
animadas. Y de hecho el modelo Boids
el modelo de la bandada fue usado en el film de 1992 "Batman regresa"
para generar el enjambre de murciélagos que avanzan por las calles de ciudad
Gótica. Por supuesto que no es lo mismo aunque estaba basado esencialmente en
el mismo modelo. Y volvamos un paso atrás
Este modelo puede en verdad responder o ayudarte a responder un número de
preguntas diferentes. Ayuda a responder como las aves vuelan, puede responder o
mostrar una prueba de por qué o por qué no haber un líder central
que controla la bandada de pájaros
Puede ayudar a comprender cómo es que los pájaros realmente
necesitan saber dónde están a cada momento para poder tomar la decisión
de adonde moverse. Y podemos explorar si necesitamos o no un proceso
determinístico para crear estos
patrones de conducta. Y si los pájaros pueden o no actuar basados únicamente
en información local o sin necesitan o no información
global para crear esos patrones
de conducta. Volvamos al modelo y explorémoslo un poquito
para ver cuáles de estas preguntas pueden comenzar a ser respondidas
Como ya dije
hay 3 reglas básicas del modelo de bandada
Si pensamos en lo que es una bandada, ok
es un grupo de aves que se encuentran cerca unos de otros
que van en la misma dirección
y por supuesto no se chocan unos con otros, lo cual es importante
y de hecho esto básicamente describe las tres reglas que rigen
el modelo de bandada
Cada ave toma una decisión basada en su vecindario local
mira alrededor para ver quien está en su vecindario
esto está controlado por el deslizador de visión en el modelo
cuan lejos de una ave individual es que puede ver
y en ese grupo identifica a todos
los otros pájaros y los llama compañeros de bandada
Basado en estos compañeros de bandada
trata de tomar decisiones sobre cómo es que se va a mover
Una cosa que hace, es tratar de alinearse a sí mismo
con la dirección de las otras aves
en otras palabras, da un paso para que la dirección sea cercana
a la media de la dirección de todas las aves que son sus compañeras
de bandada. Esto les permite a las aves moverse en la misma dirección
aproximada. Sería grandioso por sí mismo
pero no permite a las aves formar grupos muy juntos
De hecho, necesitamos la regla de cohesión
La regla de cohesión dice que una vez que te alineaste con tus vecinos
de alrededor, deberías realizar un pequeño paso en la dirección
del centro de la masa de aves
Esto permite mantener lentamente a las aves en
un cierto grupo de compañeros de bandada cada vez más cerca
Claro que tampoco se quiere tenerlos demasiado cerca
Esto es dirigido por la regla de separación
La regla de separación dice que si ves que estás por chocar con otra ave
te tenés que mover. Y esta regla
básicamente sobreescribe las otras reglas en muchos casos
Entonces su ponemos estas 3 reglas juntas y dejamos que el modelo corra
obtenemos el hermoso patrón que pòdemos observar
Ahora podés jugar un poco, podés ver qué pasa si por ejemplo
apago la regla del alineamiento
Por ejemplo, en esta simulación, apagué la regla de alineamiento
y si acelero un poco el modelo, así pueden ver que pasa al final
Pueden ver que si corro el modelo por un largo período de tiempo
ninguna bandada se genera. Y eso es porque, obviamente
no hay nada que mantenga a las aves moviéndose en la misma dirección
Así vuelan por aquí y por allá al azar
Esto sucede aún cuando la regla de cohesión está prendida
y la regla de la separación también está prendida.
No hay choques, ellas tratan de estar cerca pero debido al hecho
de que no alinean sus direcciones nunca, nunca logran bandadas con
el mismo grupo de individuos por mucho
tiempo. Podemos prender la regla del
alineamiento. Ponemos en 5 grados que era el viejo
valor, y apagamos la regla de la
cohesión. Si corremos el modelos por un largo período de tiempo
empezamos a ver algunas bandadas
Pero estas bandadas están un poco dispersas
van en diferentes direcciones
se separan y dividen y eso es porque nada las mantiene juntas
nada en el sistema las mantiene cohesionadas
Por último podemos prender la regla de la cohesión y apagamos la regla
de la separación y reiniciamos el sistema y lo corremos por un largo período de
tiempo. Y otra vez, vemos estas bandadas
pero son diferentes de los que vimos antes
porque están uno arriba del otro
las aves corren una encima de la otra
No tienen los patrones de conducta elegantes que ya vimos
Y el punto de todo esto es que estas 3 reglas simples
pueden de hecho generar patrones de conducta que son similares a los que vemos
en aves reales, pero el problema es que tenemos que tener estas reglas alineadas
en forma muy similar para que pueda funcionar
Y lleva un tiempo pensar en cuáles pueden ser estas reglas
Eso es, de hecho, lo que vamos a explorar en el resto del curso
vamos a hablar acerca de las reglas simples que guían la conducta
y los patrones de conducta que existen a
nuestro alrededor y cómo podemos construir modelos que muestren estas reglas
simples. Gracias!