Tudományos Diákkör    
 
 
2023. TDK
2022. TDK
2021. TDK
2020. TDK
2019. TDK
2018. TDK
» 2017. TDK
Felhívás
Meghívó 2017.
Állatorvos szekciók
Állatorvos zsűri
Díjak
Díjazottak
MTÜ
2017. OTDK
2016. TDK
2015. OTDK
2015. TDK
2014. TDK
2013. TDK
2013. Támop
2013. OTKD
2012. TDK
2012. Támop
2011. TDK
2010. TDK
2009. TDK
2009. OTDK
2008. TDK
2007. TDK
2006. TDK
2005. TDK
2004. TDK
2003. TDK
2002. TDK
Home » Archívum » 2017. TDK

2017. évi TDK konferencia

Csoportos mozgás vizsgálata egyed-alapú szimulációs modellel
Paczkó Mátyás Lajos II. évfolyam
Állatorvostudományi Egyetem, Biológiai Intézet, Ökológiai Tanszék
Témavezető: Dr. Szabó Péter

Absztrakt:

Az állatok számos csoportjának mozgása során, úgymint például a hal- vagy madárrajok esetében, határozott strukturális rendezettség figyelhető meg, mely következtében sokszor igen komplex mintázatok jönnek létre. Alapvető kérdés, hogy ezek a mintázatok milyen adaptív értékkel bírnak a csoportot alkotó egyedek szempontjából. Jelen dolgozat célja annak vizsgálata volt, hogy az egyedi mozgás csoporttagokkal való összehangolása és az így kialakuló csoportmintázatok adaptív stratégiát jelenthetnek-e (maximalizálhatják-e az egyedi fitneszt) olyan csoportok esetében, ahol az egyedeknek két alapvető kényszer között kell megtalálniuk az egyensúlyt: (1) a táplálékfelvételi ráta maximalizálása és (2) minimális távolság fenntartása más csoporttagokhoz képest, hogy elkerüljék az egymással történő ütközéseket.

Modellünkben az egyedi mozgási jellemzők egy olyan stratégia paraméter segítségével lettek meghatározva, ami a táplálékkeresési és az ütközések elkerülésére irányuló motiváció mozgásra gyakorolt relatív hatását fejezte ki. A ténylegesen bekövetkező ütközési, illetve táplálékfelvételi ráta mérésével egy fitnesz-függvényt határoztunk meg, mely egy az ütközések fitneszköltségét meghatározó w paraméterrel lett súlyozva. Az így létrejövő csoportos mozgás jellemzőit számítógépes szimulációk segítségével vizsgáltuk különböző denzitás értékeknél.

Eredményeink azt mutatták, hogy az ütközés költségét kifejező paraméter kritikus tartományán belül (0.30.75). A maximális fitneszt eredményező stratégia különböző denzitás (d) értékeknél: d=0.4: s=0.95, d=2.0: s=0.9, d=2.8-nál: s=0.9. Annak oka, hogy ezen a széles paramétertartományon belül a rajkövető stratégia bizonyult a leghatékonyabbnak, arra vezethető vissza, hogy a szinkronizálatlanul mozgó csoportok esetében az egy főre eső ütközési ráták jóval magasabbak voltak a táplálékfelvételi rátákhoz képest. Ezzel szemben a szinkronizált mozgás során az ütközési ráta gyakorlatilag nullára csökkent, ami ellensúlyozta a szintén csökkenő táplálékfelvételi hatékonyságot. Összességében megállapítható, hogy a csoportos mozgás során mutatott rendezettség egy olyan optimális stratégiát jelentett, ahol a csoporttagok minimalizálhatták az ütközésekkel járó fitneszköltségeket, ami egy evolúciós optimumot jelenthet a természetes biológiai rendszerekben is. Jelen modellt referenciamodellként kívánjuk használni további vizsgálataink során, ahol az egyedi mozgásszabályok nem egy fix algoritmus, hanem egy adaptációra képes neurális háló által kerülnek meghatározásra.



Előadások listája