NetLogo仿真实例教程:探索多主体建模

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"该资源是一份关于NetLogo的入门教学,主要内容包括NetLogo的基本情况、主要功能、仿真框架以及如何实现turtle的随机移动和go例程的运用。" NetLogo是一个广泛使用的多主体建模环境,由美国西北大学的连接学习与计算机建模中心开发。它的核心特点是支持多主体建模,其中多个Agent(如小海龟turtles)在二维空间中移动并自主决策,形成复杂的动态系统。NetLogo提供了丰富的功能来控制仿真运行、输出结果、进行实验管理和系统动力学分析。 在NetLogo的用户界面中,模型部分由三个标签页组成,还有命令行窗口供用户输入和执行命令。模型的抽象可以分为三个部分:主体、空间表达和仿真推进。主体包括turtles、patches和observer,其中turtles是可以在世界中移动的实体,patches是固定位置的网格单元,observer则是一个全局视角,用于观察和控制整个系统。 NetLogo中的空间表达是通过二维坐标系统实现的,每个patch和turtle都有各自的坐标。在默认设置下,世界范围为(-17, 17)。turtle的坐标可以是连续的,允许它们位于patch的任意位置。此外,拓扑结构可以根据边界条件选择不同的回绕方式。 在实现turtle随机移动的仿真中,通常会编写相应的命令让turtles按照一定的规则改变其坐标。例如,可以设置一个`move-turtles`例程,包含随机前进和转向的指令。当调用`go`例程时,这通常与NetLogo中的`forever`按钮关联,使得`move-turtles`例程在每次仿真迭代中持续执行,从而模拟turtles的连续移动。 在NetLogo中,`go`是仿真时间推进的主要控制命令,它会执行所有的并行主体更新。通过`forever`命令,可以无限次地重复执行`go`,以便持续观察和研究系统的动态行为。此外,NetLogo还提供`BehaviorSpace`工具,可以自动管理多个参数组合的仿真运行,并记录和分析结果,这对于实验设计和模型探索非常有用。 通过这个入门教学,学习者将了解如何在NetLogo中创建基本的仿真模型,实现主体的移动,并掌握如何利用工具来监控和分析仿真过程。这为后续更复杂的多主体模拟和实验奠定了基础。