Evolutionäre-Algorithmen: Meine nächsten Simulationsprojekte (in Python)

MinuteLabs.io ist eine Website, deren Macher sich das Ziel gesetzt haben, wissenschafliche Experimente nicht in YouTube-Videos zu zeigen, sondern interaktive Programme (in JavaScript) zu erstellen, mit denen Ihr diese Experimente nicht nur nachvollziehen, sondern damit auch experimentieren könnt. Natürlich führen sie dennoch auch einen YouTube-Kanal und dort hatte ich das obige Video Interactive Evolution Simulator entdeckt, eine Simulation, die auf Primers Video »Natürliche Selektion simulieren« fußt. Das Programm könnt Ihr hier ausprobieren.

Ich hatte sehr viel Spaß damit und da ich schon lange mal etwas mit genetischen Algorithmen und Evolutionsstrategien anstellen wollte, kam mir die Idee, daß diese Simulator geradezu danach schreit, von mir in Python implementiert zu werden (ob in Processing.py (wahrscheinlich) oder in TigerJython (eine Herausforderung) – darüber bin ich mir noch nicht ganz klar). Erst einmal werde ich die einzelnen Variablen, Bedingungen und Parameter für diese Simulation in Prosa fassen und erst danach mir über die Implementierung Gedanken machen.

Ich fange ja auch nicht ganz bei Null an. Im März 2019 hatte ich mit »Shaun das Shaf und seine Spießgesellen« eine Grundlage für solche Simulationen gelegt. Denn wenn ich wie dort auf die netten, dreidimensionalen Blobs verzichte und statt dessen mit simpen, bunten Kreisen arbeite, kann ich mir viel Arbeit für die Visualisierung sparen, ohne auf einen Erkenntnisgewinn verzichten zu müssen.

Und natürlich kann ich den Faden ja noch weiter spinnen. Wenn ich mir zum Beispiel dieses Video »Simulating the Evolution of a Zombie Pandemic« anschaue, dann weiß ich, daß mir auch die Implementierung dieser Simulation in Python sehr viel Spaß bereiten würde. Auch hier hat der Autor (in Unity) sehr viel Arbeit in die 3D-Darstellung gesteckt (Quellcode auf GitHub), aber auch hier gilt, mit bunten Kreisen und Rechtecken läßt sich die Zombie-Invasion leichter implementieren, ohne daß der Erkenntnisgewinn leidet.

Die obige Zombie-Invasion wurde ja schon als Virus-Invasion angelegt, daher bietet sich als Grundlage für weitere Projekte das Video »Simulating COVID-19 using Python, NumPy & Matplotlib« geradezu an. Ich habe mir dieses halbstündige Tutorial selber noch nicht reingezogen, daher bin ich sehr gespannt, was da auf mich zukommt.

Zu guter Letzt ist da noch das einstündige Tutorial »Evolution: a simulation«, das eher die theoretischen Grundlagen für alle Programmierer legt, die nicht nur wissen wollen, wie Evolution und natürliche Selektion funktioniert, sondern die auch ihr theoretisches und praktisches Wissen für eigene Experimente erweitern und anwenden möchten.

In diesem Sinne: Material und Ideen sind vorhanden. Jetzt muß ich nur noch loslegen. Still digging!

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