Netlogo基础知识讲解

setup-turtles和setup-patches，分别设置 turtle和patch的初始状态
to setup clear-all setup-patches setup-turtles
end
demo3
;;调用例程setup-patches ;;调用例程setup-turtles
to setup-patches ;;命令所有patches执行指令set pcolor green ;;该指令将patch颜色设置为绿色
将这些全局变量作为参数使用在程序中，就能实 现仿真参数的控制。
例如：选择仿真时长
用滑动条设置仿真时长，对应变量名 terminate-time
2002年发布了1.0版本，用户手册为4.0.2版 本，最新为4.1.1版本
2. 主要功能
多主体建模（重点）
Z 多个移动Agent分布在二维空间中，每个Agent自主行动，所有主体 并行异步更新，整个系统随着时间推进而动态变化。
运行控制 仿真输出
Z 提供了多种手段实现仿真运行监视和结果输出
5.监视仿真运行
监视器控件(monitor)
Z显示turtle数量，monitor表达式“count turtles”
主体标签
Z每个主体有一个变量lable
6.图形输出
在Interface中创建Plot控件，在Procedures 中编制绘图例程。
绘图概念
Z每个Plot控件必须指定一个唯一名，在绘图时通 过Plot名指定在哪个Plot上绘图
Z命令（command）例程 Z报告（reporter）例程
仿真的基本框架
初始化to setup
每一个仿 真周期to
go
对所有Turtle循环 ask turtles
每个Turtle做出决策 forward 1
否
是否结
束？
是
结束
三、编程指南
breed [ ] turtles-own [ ] globals [ ] to setup [ ] end to go [ ] end ask turtles [ set pcolor white ] set-default-shape turtles "person" setxy random-xcor random-ycor
Hale Waihona Puke 仿真推进是通过不断重复执行某个例程实现的 模型中至少要有初始化例程和仿真执行例程
Z 初始化例程实现对模型初始状态的设置，生成所需的 turtles，设置其状态，以及其它工作。
Z 仿真的执行通过例程go实现，在go例程中编写所需执行 的各种指令，完成一个仿真步的工作。
Z 需要在Interface页中建立一个按钮与go例程相联系，该 按钮是一个永久（forever)按钮，点击后将不断重复执行 go例程，直到遇到stop指令或用户再次点击该按钮则仿 真终止。
to go move-turtles eat-grass end
;;turtle随机移动，消耗能量 ;;吃草获取能量
定义eat-grass
turtle吃草获取能量
修改patch颜色表示草的有无
to eat-grass ;;如果turtle所在patch颜色为绿色，表示有草，则吃草， ;;令该patch颜色变为黑色，表示已无草，然后自身能量增加10 ask turtles[ if pcolor = green[ set pcolor black set energy (energy+10) ]
2.建模基本过程
NetLogo模型包括可视化部件和例程两部分， 二者具有紧密联系。
先在Interface中创建可视化控件，然后在 Procedures中实现相应的代码，通过设置控 件的属性将二者联系起来。
Interface中主要有三类部件
Z运行控制 Z参数控制 Z仿真显示
Procedure中的例程分为两类：
set energy energy-50 ;;母体能量减少50
hatch 1 [set energy 50] ;;产生一个后代，初始能量50
]
]
end
to check-death ask turtles[ if energy<=0 [die] ] end
;;如果能量小于等于0则死亡
to regrow-grass ask patches[ ;;青草以0.03的概率再生 if random 100<3 [set pcolor green] ] end
observer是一个全局主体，它观察着由turtles和 patches构成的世界，能够执行指令获取世界全部或 部分的状态，或实现对世界的控制。
虚拟世界
Observer Turtle Patch
（2）空间表达
每个patch有二维坐标（pxcor,pycor）坐标值为整数。 默认情况下，二维世界的水平、垂直坐标范围为（-17，17）
;;绘制初始点
to go move-turtles eat-grass reproduce check-death regrow-grass do-plots end
;;随仿真运行绘制图形
to do-plots
set-current-plot “totals” ;;选定plot控件
set-current-plot-pen “turtles” ;;选定画笔turtles
if ifelse
四、生态系统建模示例
假设要模拟一个简单的生态系统， 该系统中有一种生物以青草为食，通过吃草
获取能量、 该类生物经历成长、繁殖、死亡过程。
1. 初始化
创建生物群体，并将它们随机分布在空间中。
例程（demo1）
to setup
;;定义例程setup
clear-all
改变，需重新定义go例程，
to go move-turtles eat-grass reproduce check-death regrow-grass end
;;移动 ;;吃草 ;;繁殖 ;;死亡 ;;青草再生
to reproduce
ask turtles[
if energy > 50[
;;如果能量大于50则繁殖
每个turtle也有坐标（xcor,ycor）
Z turtle坐标不必是整数，因此turtle不一定正好位于某个patch的中心。
一个patch上也可以同时有多个turtles。 实际上对turtle而言，NetLogo的空间是连续的。
（3）仿真推进
没有明确的仿真时钟变量，也没有提供特定的事件 处理机制
;;设置整个世界为初始状态
;;创建100个turtles，创建后各turtle默认坐标是（0，0）
create-turtles 100
;;命令所有turtle执行语句setxy random-xcor random-ycor
;;各turtle 坐标随机产生，实现turtles在空间中的随机分布
ask turtles
Z绘图时必须使用某个画笔，画笔默认是黑色实 线，也可以创建自定义画笔
绘制turtles数量和青草数量曲线
添加Plot控件 创建两个画笔，分别指定颜色 添加do-plots例程 修改 setup和go例程
to setup clear-all setup-patches setup-turtles do-plots end
[setxy random-xcor random-ycor]
end
2.仿真执行例程
实现turtle随机移动 实现go例程，与forever按钮联系 go 调用move-turtles例程
增加代码: (demo2)
to go move-turtles
end
;;定义仿真执行例程go ;;调用例程move-turtles
Netlogo建模基础知识讲解
北京邮电大学世纪学院 丁锐
NetLogo简介
1.基本情况 NetLogo是一个用来对自然和社会现象进行
仿真的可编程建模环境建模仿真集成环境
由美国西北大学连接学习与计算机建模中心 （Center for Connected Learning and Computer-Based Modeling，CCL）开发。
set turtles-own random set age ( 22 + random 53 ) set age ( age + 1 ) set house 0
clear-all(ca) forward(fd) 1
create-turles 100 sprout-breeds number [ ] sprout number [ ] hatch number [ ] hatch-breeds number [ ] ask one-of men [set breed ]
二、NetLogo仿真框架
1. NetLogo软件
2.模型的抽象
总体：
Z大量的可移动主体在二维空间中交互作用，随着 时间推进，微观个体的属性不断发生变化，系统 的宏观特征也因此而变化。
从三个方面理解：
Z主体 Z空间表达 Z仿真推进
（1）主体（Agents）
虚拟世界由主体构成，主体能够接受命令， 进行活动，所有主体的行为并行发生。
实验管理
Z BahaviorSpace，自动管理仿真运行，并记录结果。
系统动力学仿真 参与式仿真
Z HubNet
模型库
3.软件特色
完全可编程 简单语言结构 是LOGO语言的扩展，支持智能体和网络结
构 可以定义无限个智能体和变量 多种内置命令帮助使用 支持整型和双精度型浮点数计算 跨平台、可复用的应用。