Agenti e crescita
Ognuno conosce solo ciò che ha intorno. La forma nasce dal loro numero.
La regola
Un agente non vede la tela: conosce solo ciò che ha subito davanti. Nella rete di physarum, legge la traccia lasciata dagli altri in tre punti, a sinistra, davanti e a destra. Gira verso il lato più carico, fa un passo e poi deposita la propria traccia. A ogni passo, la traccia di tutti svanisce un poco.
direzione ← direzione ± angolo di svolta, poi x ← x + passo · cos(direzione), y ← y + passo · sin(direzione), poi traccia ← traccia · decadimento
Nessuno disegna la rete. Gli agenti si seguono perché sentono la traccia degli altri, e quella traccia svanisce in fretta, tranne dove passano in molti. I sentieri frequentati si rafforzano, gli altri spariscono: la forma nasce dal numero degli agenti e dall'angolo dei loro sensori.
La stessa idea di regola locale vale per la tassellazione di Voronoi: ogni cella della tela prende il seme più vicino, e basta. Spostate o aggiungete un seme, e tutti i confini si ridisegnano.
A voi
Il primo schema lascia gli agenti su una griglia che si chiude su se stessa: ciò che esce a destra rientra a sinistra. Cambiarne il numero riparte da zero, l'angolo dei sensori si regola strada facendo. «Riproduci» fa un passo per immagine, «Dieci passi» ne salta dieci in un colpo. Nel secondo, un clic o un tocco posa un seme, oppure si usano i due cursori di posizione e «Aggiungi». «Rimuovi» toglie l'ultimo seme, «Svuota» li toglie tutti.
Il disegno qui sopra è uno schema didattico, non l'opera: mostra la regola, ma non riproduce i colori, la dimensione dei punti né la grana della stampa.
Ciò che cambia da un algoritmo all'altro
- Physarum
- Gli agenti «sentono, girano, avanzano» e depositano un feromone che svanisce a ogni passo, su una griglia che si chiude su se stessa. Nel ciclo non c'è alcun caso: l'estrazione serve solo a posare gli agenti all'inizio. Il video riproduce la rete che cresce.
- Prede e predatori
- Due popolazioni che interagiscono: le prede fuggono dal predatore più vicino mentre vagano in un campo di rumore, i predatori inseguono la preda più vicina. Ogni passo traccia un segmento. I nodi e le spirali d'inseguimento non esisterebbero in un semplice campo di flusso, dove le particelle sono indipendenti.
- Cristallizzazione
- Semi posati su un cerchio, una crescita dendritica ramificata e angoli cristallini deviati verso multipli di π/6. Il nome originale, una storia di suono e fonetica, era una finzione: nella pipeline non esiste alcun suono.
- Rete venosa
- La colonizzazione dello spazio, secondo Runions e colleghi. Ogni punto da raggiungere vota per il nodo più vicino entro il suo raggio d'influenza, ogni nodo votato avanza verso la media dei suoi votanti, e i punti raggiunti spariscono. La colonia si ferma quando nessuno vota più. Lo spessore risale dalle foglie alla radice: un ramo è spesso quanto la somma di ciò che porta.
- Voronoi
- Semi sparsi a caso, e ogni cella prende il colore del seme più vicino: un effetto vetrata o mosaico. La distanza è euclidea o di Manhattan. Il rendering può anche tenere solo i bordi, o triangolare i semi (Delaunay).
Ciò che decide il caso
Per ogni opera, il programma sorteggia queste impostazioni, entro limiti fissati in anticipo.
- Numero di agenti Physarum da 200 a 900
- Angolo dei sensori (°) Physarum da 15 a 60
- Numero di semi Voronoi da 8 a 200
Gli algoritmi di questa famiglia
- Physarum
- Prede e predatori
- Cristallizzazione
- Rete venosa
- Voronoi