粘菌のネットワーク形成
流れる道は太く。使わない道は、静かに消える。
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流れる道は太く。使わない道は、静かに消える。
不規則な三角形メッシュを候補経路にし、栄養点間の圧力差から各区間の流量を求めます。各連結領域で、供給元の栄養点を順番に交代し、残りの栄養点を受け取り先にします。流量の絶対値を平滑化して、経路の導通度 D を更新します。
「流れによる強化」は a、「不要経路の衰退」は b を変更します。「迂回路の残りやすさ」を上げると指数 μ が 1.55 から 0.90 に下がり、弱い流れの経路が残りやすくなります。微小な導通度を残して、新しい配置への再適応を可能にしています。障害物を置いた区間の流れは遮断されます。
これはあらかじめ決めた最短木を描くアニメーションではありません。一方で、計算メッシュと数値近似の影響を受けるため、最短経路や最適なネットワークの成立を保証しません。候補網に接続がないほど障害物で完全に分断すると、迂回できません。
| クリック / 移動 | 「栄養点」ツールで追加。既存の点はドラッグで移動。 |
| 右クリック | 栄養点を削除。タッチ端末では「消しゴム」で削除。 |
| 1 / 2 / 3 | 栄養点 / 障害物 / 消しゴムに切り替え。 |
| Space / R | 再生・一時停止 / 配置を残して初期化。 |
| Ctrl・⌘ + Z | 直前の編集を取り消す。最大20操作。 |
| F / H / Esc | 全画面 / 説明 / 説明・設定を閉じる。 |
「つながった栄養点」は D > 0.045 の区間でつながる最大グループの点数です。「ネットワーク長」は同じ区間の合計長(仮想単位 u)。「整理率」は、障害物を除いた全候補網の長さに対し、D ≤ 0.045 まで細くなった区間の割合です。最適性の評価値ではありません。下部グラフは直近120サンプルを表示します。
Tero, Kobayashi & Nakagaki (2007). A mathematical model for adaptive transport network in path finding by true slime mold. Journal of Theoretical Biology 244, 553–564.
DOI: 10.1016/j.jtbi.2006.07.015
Tero et al. (2010). Rules for Biologically Inspired Adaptive Network Design. Science 327, 439–442.
DOI: 10.1126/science.1177894
粒子ベースの粘菌アートではなく、適応する輸送網を表現したモデルです。光点・コロニーの細い枝・脈動は視覚的な演出であり、計算上の粒子や流体速度を厳密に表示したものではありません。MYCEL はこのデモの名称です。HTML・CSS・JavaScript・図形はこのファイルに内包。参考文献を開く場合を除き、通信は発生しません。