多主体建模工具Netlogo介绍
基于主体建模及Netlogo软件介绍
复杂性科学
• 没有明确的定义 • 大体而言，有关研究复杂系统的理论、方法、工具等等的学问 • 混沌（chaos）、分形(fractal)（自相似）、熵（entropy） 、
复杂网络，ABM等
一、引言
计算社会科学(Computational Social Science) 计算社会科学是一种新兴的交叉学科。关注将 社会学理论转换为计算的结构。目的在于： 在直接考察某些人类行为比较困难或存在伦 理原因在无法直接考察的情况下，进行研究 和实验； 发展可以应用于从人工到自然世界的新理论 和视野。
社会仿真是构建计算机程序对社会现象的行为 进行模拟
为什么要仿真?
• 语言描述 不精确 • 数学描述 严格，但是异质的，非线性模型很难
分析 • 计算机模型 严格，可以建立多水平，异质的
模型，可以实验
一、引言
仿真作为一个范式 • 过程分析 不仅仅是一个时点 • 抽象 非描述性的 • 宏观和微观 非原子化的 • 实验性的 非观察性的
二、基于主体建模（ABM）
元胞自动机（CA） 基于主体建模（ABM）
二、基于主体建模（ABM）
元胞自动机（CA）
规则
• 每个元胞可以有一个或两个(几个)状态，如用
颜色表示
• 每个元胞每个时步的状态由它前一步的状态和直接 邻居的状态来决定
二、基于主体建模（ABM）
元胞和格子
二、基于主体建模（ABM）
一、引言
复杂系统与复杂性科学
系统科学发展经历:
• 从元素数量较少到元素数量较多 • 较单纯的系统过程到系统自身的演化与发展 • 元素具有主动性，能与外界交流并根据经验改变自
netlogo编程语言
netlogo编程语言
NetLogo是一种教育和研究用途的编程语言和集成开发环境。
它主要用于建模和模拟复杂系统，特别是用于代理基础建模。
NetLogo的语法基于Logo语言，它包括了一些特定于代理建模的功能，例如对空间建模的支持。
NetLogo的语言特点包括了易学易用，适合教育和研究使用。
它使用了简单的命令和语法，使得用户可以快速上手。
同时，它也
支持高级编程概念，如条件语句、循环和函数，使得用户可以编写
复杂的模型和模拟。
NetLogo的集成开发环境提供了一个直观的界面，用户可以通
过拖放方式创建代理、设置参数和运行模拟。
它还包括了丰富的可
视化工具，用户可以实时观察模拟结果并进行分析。
除此之外，NetLogo还支持并行计算，可以利用多核处理器来
加速模拟过程。
这使得NetLogo在处理大规模复杂系统时表现出色。
总的来说，NetLogo是一种功能丰富、易学易用的编程语言，
适合用于教育和研究领域，特别是在代理基础建模和复杂系统模拟
方面有着广泛的应用。
希望这些信息能够帮助你更好地了解NetLogo编程语言。
多智能体NetLogo仿真平台
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 ;;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 [setxy random-xcor random-ycor] end
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 to go move-turtles eat-grass reproduce check-death regrow-grass do-plots end
四、建模技术
1. 访问邻域原语
Neighbors ，Moore邻域 neighbors4 ，von Neumann邻域 <agentset> in-radius <number> <agentset> at-points <list>
演示
2.主体交互
T-P交互
turtle能够直接访问所在之处的patch，对 该patch的属性进行读写
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
《Netlogo多主体建模入门》笔记2
《Netlogo多主体建模⼊门》笔记2从⾃带的模型库开始
财富分配模型
黄⾊代表稻⾕，有的⼈消化快，有的慢，稻⾕的积累代表财富的积累，不涉及交易⾏为。
点击setup后，点击 go
红线--穷⼈；绿线-- 中产；蓝线--- 富⼈。
第⼀张图：⼈数变化
第⼆张图：直⽅图
第三张图：洛伦兹曲线，越弯代表分配越不均
第四张图：吉尼指数变化
信息⼀栏有详细的介绍
代码：有详细的注释
单⾏注释；；
多⾏注释；；；
⾃⼰写⼀个⼩球乱撞的模型
点添加，在左侧的空⽩处点击⼀下就OK
go的按钮需要选上持续执⾏
因为原点位置设置成中⼼，
所以x的最⼤坐标相当于红线标记，
所以y的最⼤坐标相当于蓝线标记。
嵌块的⼤⼩就相当于是这个“画布”的像素⼤⼩，英⽂名叫 patch
帧率⼀般调成60（为了流畅的显⽰动画）
页⾯缩放的快捷键：
有不会的函数或者保留字，那就⽤词典查，这是⼀个本地的html ⽂件。
Netlogo基础知识讲解
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。 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。 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。
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 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
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
运行控制 参数控制 仿真显示
Procedure中的例程分为两类：
命令（command）例程
报告（reporter）例程
仿真的基本框架
初始化to setup 对所有Turtle循环 ask turtles 每一个仿 真周期to go
每个Turtle做出决策 forward 1
否
是否结 束？
是
结束
三
Netlogo建模基础知识讲解
14302010008 秦奕深
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。 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
基于主体建模及Netlogo软件介绍
三、设计和构建ABM
• 复制模型(Facsimile model)
✓ 目标:对一些现象提供一个精确的复制 ✓ 常常被用来预测 ✓ 例:城市交通模型，被用来预测潜在堵塞的位置 ✓ 验证标准:
能否产生精确的预测
✓ 问题:
随机事件可能严重影响模型的行为
✓ 目标:展示一些社会过程或机制 ✓ 没有相应具体的经验实例
例:Scheling的隔离模型 ✓ 验证标准:
它能产生一个更具体的可被经验验证的中层理论吗
三、设计和构建ABM
• 中层模型（中层理论）
✓ 目标:
描述特定社会现象的一般特征
✓ 可应用到许多具体案例 ✓ 例:创新网络 ✓ 验证标准:
a.定性相似性(qualitative resemblance) b.相似动态化(similar dynamics) c.“历史友好”模型(history friendly models)
三、设计和构建ABM
验证(Validation)模型
➢ 验证技术 • 如果可能，检查所有参数和输出值来对照经验数据 • 如果不可能，作敏感性分析(sensitivity analysis)
• 敏感性分析(Sensitivity analysis)
✓ 基本思想
a. 运用仿真几次，每一次针对一个参数的值域 b. 检查参数改变会产生什么不同
Are any susceptible?
yes
Grab all humans within infection
radius
yes
For each susceptible, perform infection calculation
no
Dose
yes
calculation
多主体建模工具Netlogo介绍课件
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
多主体建模工具Netlogo介绍
Boid模型 在Models Library中Biology菜单下找到Flocking
多主体建模工具Netlogo介绍
手动建立Game of Life
多主体建模工具Netlogo介绍
Boid模型
多主体建模工具Netlogo介绍
每只鸟的邻域
A bird’s Neighborhood
多主体建模工具Netlogo介绍
规则1——靠近
Cohesion: steer to move toward the average position of neighbors
NetLogo是Star-Logo的最新版本 NetLogo是一个很容以上手的高级建模玩具。
多主体建模工具Netlogo介绍一个简单实例：气体模型
多主体建模工具Netlogo介绍
Step by step • 打开Netlogo界面，添加2个按钮setup 和go，注意把go上面的Forever勾上 • 选择Procedure选项卡，编写代码
Game of Life
多主体建模工具Netlogo介绍
生命• 游197戏0年，John
Conway提出了一个 有趣的计算机程序： 生命游戏 • 这是一个方格世界， 每个方格仅仅有黑、 白两种颜色
多主体建模工具Netlogo介绍
生命游戏的规则 想象一个外星空间存活者很多方格生命，如果一个方格是黑色的，那 么这里就有一个生命，如果是白色的就没有
多主体建模工具Netlogo介绍
netlogo仿真作业
netlogo仿真作业NetLogo是一个多代理仿真建模环境，可用于模拟自然和社会现象。
下面是一个简单的NetLogo仿真作业示例，假设我们正在模拟一个生态系统中捕食者和猎物的行为。
作业要求：1. 使用NetLogo创建一个简单的捕食者和猎物模型。
2. 捕食者（predator）和猎物（prey）都有一定的生命值（health）。
3. 捕食者会尝试攻击猎物，每次攻击会消耗一定的生命值。
4. 猎物可以逃跑（escape），成功逃跑可以恢复一定的生命值。
5. 模拟运行一段时间后，查看并分析捕食者和猎物的数量变化。
操作步骤：1. 打开NetLogo，创建一个新的模型。
2. 在模型中添加两个类：捕食者和猎物。
3. 为每个类设置属性：位置（xcor, ycor）、速度（pxcor, pycor）、生命值（health）。
4. 为每个类编写代码：捕食者代码应包括攻击和追逐猎物的行为；猎物代码应包括逃跑的行为。
5. 运行模型，观察并记录结果。
6. 分析结果，总结经验教训。
示例代码：捕食者代码：```netlogoto attack-prey [target]if target != nobody and predator-distance [target] < attack-distance [target][ set health (health - target-health)if target = nobody [ set target one-of prey ]face targetfd (speed ) ]end```猎物代码：```netlogoto escape [target]if target != nobody and prey-distance [target] < escape-distance [target][ set health (health + escape-health)rt random-angle ]end```注意事项：在编写代码时，要确保逻辑正确，避免出现无限循环等问题。
Netlogo建模基础知识讲解
05 Netlogo进阶操作
自定义绘图函数
01 02
自定义绘图函数
在Netl表， 例如折线图、柱状图、饼图等。这需要使用Netlogo的绘图库和绘图函 数，如“plot”、“histogram”等。
绘图函数使用
自定义绘图函数的使用方法与其他Netlogo函数类似，需要先定义绘图 函数，然后在模型运行过程中调用该函数进行绘图。
象。
它允许用户创建复杂的代理模型， 包括生物、经济、社会和政治系
统等。
Netlogo提供了一个可视化的编 程界面，使用拖放式编程语言， 使得建模过程更加直观和易于理
解。
Netlogo的用途
1 2
科学研究
Netlogo被广泛应用于社会科学、生物学、环境 科学等领域，用于模拟复杂系统的行为和动态。
教育
经济学与金融学
在经济学和金融学领域，Netlogo常被用于模拟市场交易、 金融风险和投资决策等。例如，股票市场模型、货币政策模 型、国际贸易模型等。
Netlogo能够帮助研究者深入理解市场运作机制和金融风险 ，为政策制定提供依据。
教育与科研
在教育和科研领域，Netlogo被广泛应用于教学和学术研究。 通过Netlogo，学生和研究者可以构建自己的模型，探究各 种问题，培养解决实际问题的能力。
Netlogo是一个强大的教学工具，用于教授复杂 系统、网络、人工智能和多代理系统等领域。
3
政策制定
Netlogo可以用于模拟政策干预的影响，帮助决 策者更好地理解复杂系统的行为和动态。
Netlogo的历史与发展
Netlogo最初由美国西北大学的Uri Wilensky于1999年开发，旨在提供一个简单易 用的建模环境。
Netlogo及其在化学教与学中的应用
Ｎｅｔｌｏｇｏ及其在化学教与学中的应用作者：王晓君陈凯宋怡薛蒙伟来源：《中小学信息技术教育》2008年第05期Netlogo是一种基于现代教育教学思想的新型教学软件，其特点在于运用多种表征方式，并且强调各表征之间的联系，使学生可以利用特定的可视模型系统学习特定的概念，并在理解的基础上进行记忆，最终达到灵活运用、解决问题的目的。
本文以化学教学为例介绍该软件的使用方法。
一、Netlogo简介Netlogo软件是由Uri Wilensky于1999年首次提出的，此后由美国Northwestern University 的“关联学习中心”不断对其进行完善和发展，使用Java语言编写，提供了一个针对多领域的系统建模的仿真平台。
Netlogo先后推出的版本已达十几个，最新版本是2007年12月推出的4.0.2版。
（一）Netlogo界面1．交互界面（Interface Window）（1）组成：插入相关变量控件的按钮；人机交互的“black box”可视屏幕，其主要功能是根据用户设置的相关变量数值显示相应的结果（如在温度、压强等因素变化的情况下，微观粒子的运动情况等）。
（2）功能：提供给教师和学生一个可以自己设计并构建针对特定知识点的计算机模型界面，帮助设计者掌握各变量对某特性的影响。
2．信息界面（Information Window）（1）功能：阐述模型相应的知识点及使用方法。
（2）组成（一般包括）：What is it：简单阐述与模型相关的知识点；How to use it：介绍模型的使用方法；Things to notice 、Things to try：设计者提出一些由浅入深的问题，使用者通过对模型的操作，并且观察模拟现象，思考解答，从而加深对概念的理解；Extending the model：引导使用者在掌握模型的基础上对模型进行衍生修改或者自行设计新的模型；Credits and references：提供模型制作的参考书籍、网站以及鸣谢。
netlogo基础知识讲解
netlogo基础知识讲解NetLogo是一种用于建模和模拟复杂系统的编程语言和环境。
它专门设计用于教育和研究，并提供了一个直观的界面，使用户可以轻松地创建、修改和观察模型。
本文将介绍NetLogo的基础知识，包括其功能、语法和常见的建模技巧。
一、NetLogo简介NetLogo是一种免费的开源软件，由Northwestern大学的Uri Wilensky于1999年开发。
它的设计目标是让用户能够通过简单而又强大的建模工具来研究和理解复杂的现象。
NetLogo的主要特点包括：1. 直观的界面：NetLogo提供了一个直观的界面，使用户可以通过拖拽和点击的方式来创建和修改模型。
用户可以在界面上添加不同种类的代理（称为“海龟”或“补丁”），并定义它们的行为和相互作用。
2. 随机性和并发性：NetLogo允许用户在模型中引入随机性和并发性。
用户可以设置不同实验的初始条件和参数取值，并观察模型的不同运行结果。
3. 内置的库和示例：NetLogo内置了丰富的库和示例模型，涵盖了众多领域，如生态学、经济学和社会学等。
用户可以直接使用这些库和示例，也可以根据自己的需求进行修改和扩展。
二、NetLogo的语法NetLogo的语法相对简单，主要基于面向代理的编程思想。
下面是NetLogo的一些常见语法要点：1. 定义变量：在NetLogo中，用户可以使用`let`关键字来定义变量。
例如，`let population 100`定义了一个名为population的变量，并赋初值为100。
2. 定义过程：用户可以使用`to`和`end`关键字来定义过程。
例如，`to setup`和`end`之间的代码块被定义为名为setup的过程。
3. 控制结构：NetLogo提供了常见的控制结构，如`if`语句、`repeat`循环和`ask`语句等。
用户可以使用这些结构来控制代理的行为和交互。
4. 内置函数：NetLogo提供了丰富的内置函数，用于处理数字、列表和字符串等。
粒子群算法应用实例netlogo
粒子群算法应用实例netlogo
粒子群算法（Particle Swarm Optimization，PSO）是一种启发式优化算法，可以用于解决各种优化问题，包括函数优化、组合优化、机器学习等领域。
在NetLogo中，可以使用粒子群算法来模拟和解决各种复杂的优化问题。
下面我将从NetLogo的应用实例和粒子群算法的原理与特点两个方面来详细介绍。
首先，让我们来看看NetLogo中粒子群算法的应用实例。
NetLogo是一个用于建模和模拟复杂系统的多主体建模语言和集成建模环境。
它提供了丰富的图形化界面和编程接口，可以方便地实现粒子群算法。
例如，我们可以使用NetLogo来模拟粒子群算法在解决函数优化问题时的行为。
我们可以创建一些代表粒子的图形化对象，并通过编程来实现粒子的移动和搜索过程。
通过在NetLogo 中实现粒子群算法，我们可以直观地观察到粒子群在搜索空间中的行为，以及最终收敛到全局最优解的过程。
其次，让我们来了解一下粒子群算法的原理与特点。
粒子群算法是一种基于群体智能的优化算法，其灵感来源于鸟群或鱼群等群体的行为。
粒子群算法通过维护一组候选解（粒子）并不断调整它们的位置来搜索最优解。
粒子群算法具有较好的全局搜索能力和收
敛速度，适用于多种优化问题，并且相对于其他优化算法具有较少
的参数需要调整。
综上所述，粒子群算法在NetLogo中的应用可以帮助我们直观
地理解和研究算法的行为，同时通过对算法原理与特点的深入了解，我们可以更好地应用粒子群算法来解决各种实际问题。
希望以上内
容能够对你有所帮助。
netlogo飞行轨迹案例
netlogo飞行轨迹案例
飞鸟如何聚集成群？商贩们如何通过相互竞争形成最终的猪肉
价格？股票价格为何会暴涨暴跌？新冠病毒为什么能这么快传播？
怎样才是最好的防疫手段？这些都是复杂性科学研究的问题，解决这些问题的关键方法是多主体仿真。
netlogo飞行轨迹案例：
许多同学为入门复杂性科学而苦恼，其实，最好的入门手段就是自己亲手在计算机中搭建个复杂系统。
而Netlogo就是一个非常好的入门工具，它可以让你通过简单的设置和代码编写就能搭建出一个超酷炫的多主体建模程序。
本文插图均由NetLogo代码生成，大家可以体验一下。
所谓的主体（Agent）就是指计算机中的一个智能“小机器人”，它可以是代表一个懂得花钱买东西的小人儿，可以是一只鸟儿，也可以是一块笨笨的方格。
总之，一个主体就是你可以用Netlogo的几行代码指挥的任何一个独立的单元。
而把一大堆这样的简单的玩意儿凑到一起，而实现一个有趣的功能，可以是一个人工市场，可以是一个活灵活现的鸟群，也可以是一个超级好玩的游戏。
这就是利用多主体仿真，搭建的复杂系统。
NetLogo的前身是为乐高机器人开发的Logo语言，其特点就是简单易学，上手飞快，为「编程菜鸟」设计。
特别是对于没有任何编程经验的初学者来说，NetLogo的语法更像是自然语言（英语）一样，欢快流畅。
另外，该软件绿色环保，甚至最新版本可以无需安装而在
网页环境下运行。
Netlogo在路径规划领域的研究
Netlogo在路径规划领域的研究Netlogo在路径规划领域的研究路径规划是人们生活中非常重要的一部分，涉及到交通运输、物流配送、机器人控制以及无人驾驶等众多领域。
路径规划的目标是找到起始点到目标点的最优路径，使得该路径满足特定的约束和条件，如时间、距离、费用等。
在过去的几十年中，许多算法和方法被提出用于解决路径规划问题，其中包括A*算法、Dijkstra算法、遗传算法等。
然而，这些传统的方法往往面对着规模较大和复杂度较高的问题时，效率较低且难以满足实时性的要求。
随着计算机技术的不断发展，人们开始寻找新的解决方案来改进路径规划的效果。
Netlogo是一个在路径规划领域中被广泛应用的建模和仿真工具。
它是一个自由开放源码的多主体建模环境，特别适合用于模拟大规模复杂系统的动态过程。
Netlogo的特点之一是它的简单易用性，用户可以通过简单的拖拽和放置操作来快速创建模型，并进行仿真和数据分析。
不同于其他建模工具，Netlogo将模型建立在Agent的概念上，Agent代表了系统中的个体或群体，可以自主地行动以及与其他Agent进行交互。
这种Agent-based的建模方式使得Netlogo在复杂路径规划问题的研究中有着独特的优势。
Netlogo在路径规划领域的应用主要包括两方面：基于规则的路径规划方法和基于智能体的路径规划方法。
首先，基于规则的路径规划方法使用预定义的规则和约束来搜索最短路径。
例如，Dijkstra算法是一种广泛使用的基于规则的路径规划算法，它通过计算起始点到其他所有点的最短路径来确定最终的路径。
在Netlogo中，可以通过编写简单的规则和命令来实现Dijkstra算法，并得到路径规划的结果。
此外，还可以利用Netlogo的图形界面来可视化路径规划的过程，使得研究者可以更直观地观察到路径选择的变化。
其次，基于智能体的路径规划方法利用智能体的自主决策能力来寻找最优路径。
这种方法通过模拟智能体在环境中移动的过程，其中每个智能体根据自己的状态和周围环境的信息做出决策。
netlogo案例
NetLogo：多代理模拟环境在复杂系统建模与仿真
中的应用
NetLogo是一个多代理模拟环境，常用于建模和仿真复杂系统。
以下是一些NetLogo的案例：
1.鱼群行为模拟：在生态学中，研究鱼群的行为模式是很重要的。
NetLogo
可以模拟鱼群的运动，包括它们如何相互跟随、避难和寻找食物。
2.交通流模拟：NetLogo可以用来模拟交通流，例如车辆在道路上的运动，
以及如何通过改变交通规则或道路设计来改善交通状况。
3.疾病传播模型：NetLogo可以模拟疾病如何在人群中传播，例如通过改变
社交网络、疫苗接种率或隔离措施来预测和控制疾病的传播。
4.经济模型：NetLogo可以用来模拟经济活动，例如市场交易、公司决策和
竞争策略。
5.生态保护区规划：NetLogo可以用来模拟不同的生态保护区的布局和设计，
以优化生态保护的效果。
6.社会动态模拟：NetLogo可以用来模拟社会动态，例如群体决策、社会运
动和舆论传播。
以上只是NetLogo的一些应用案例，实际上它的应用非常广泛，几乎涵盖了社会科学、自然科学和工程领域的所有方面。
netlogo 基本语法
netlogo 基本语法NetLogo是一种用于建模和仿真复杂系统的编程语言和开发环境。
它主要用于模拟群体行为、自组织系统、环境动力学等。
NetLogo的基本语法相对简单，易于学习和使用。
下面将详细介绍NetLogo的基本语法。
1. 界面设计：NetLogo的界面由两个主要部分组成：绘图区和命令行。
绘图区用于显示模型的可视化结果，而命令行则用于输入NetLogo的命令。
2. 命令和过程：在NetLogo中，模型的行为由命令和过程组成。
命令是一种直接操作模型状态的指令，而过程则是一系列命令的集合，可以通过自定义名称进行调用。
to setupclear-allcreate-turtles 100reset-ticksend上述代码中，setup是一个过程的名称，通过to和end来定义。
在setup过程中，clear-all用于清除当前模型的状态，create-turtles 100创建100只乌龟，reset-ticks用于将模型的时间步数重置为零。
3. 变量和数据类型：NetLogo支持全局变量和局部变量，可以存储不同类型的数据，如数字、字符串和列表。
globals [total-population]to setupset total-population 1000print total-populationend上述代码中，globals用于声明全局变量total-population，set 用于为变量赋值，print用于在命令行中输出变量的值。
4. 控制结构：NetLogo支持一些常见的控制结构，如if语句和foreach循环。
to goask turtles [if xcor > 0 [set color red]]tickend上述代码中，ask turtles用于对每只乌龟执行后续的命令块，if语句根据条件判断是否执行命令块内的命令。
5. 图形元素：NetLogo的基本图形元素是乌龟（turtles）和斑点（patches）。
NetLogo多主体建模入门
读书笔记模板
01 思维导图
03 读书笔记 05 作者介绍
目录
02 内容摘要 04 目录分析 06 精彩摘录
思维导图
关键字分析思维导图
读者
语法
行为
模型
生态系统
小结
动力学
主体
方式
疫情 第章
使用
计算机
主体
分布
财富
添加
羊草
游戏
内容摘要
本书从大量跨学科、跨领域的实际案例入手，循序渐进地讲解了NetLogo的使用方式、基本语法、设计思想， 以及背后的计算机模拟、多主体建模、复杂性科学的基本理念和数理建模的常用方法，包括数值计算、微分方程、 动力系统、概率统计等。通过学习，读者可以学会搭建一个人工生命的世界、一个人工经济系统，以及一个人工 生态系统；通过计算机模拟，读者可以理解大自然的捕食依存关系、病毒传播和疫情暴发的原理，还能对人类社 会财富分布不均衡的起源有新的认识。
精彩摘录
这是《NetLogo多主体建模入门》的读书笔记模板，可以替换为自己的精彩内容摘录。
谢谢观看
plot画图
1.1如何探索复杂系统 1.Байду номын сангаас多主体模拟 1.3为什么要学习NetLogo 1.4生命游戏 1.5鸟群模型 1.6财富分布模型 1.7小结
2.1什么是小球宇宙 2.2搭建宇宙框架 2.3模拟程序的流程图 2.4 NetLogo的特点 2.5学习资源 2.6小结
3.1什么是生命游戏 3.2认识patch 3.3创建模拟世界 3.4让生命游戏运转起来 3.5 NetLogo语法的注意事项 3.6小结
4.1什么是朗顿的蚂蚁 4.2创建蚂蚁 4.3让蚂蚁动起来 4.4小结
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Each person can
Move around within a given range Settle down if the number of same type neighbors is big enough Otherwise, keep moving
诞生规则
如果某时刻，一个空方格（白色）周围邻居中有三个活的生命（黑 色方格），那么该方格就会诞生一个新生生命（白色黑色）
死亡规则
在某时刻，对于已经占领某方格的生命体（黑色）只有当它的邻居中有2个或 者3个是活的（黑色），它才会继续存活，否则不是因为过分拥挤就是因为过 分孤独而死亡（黑色白色）
Boid模型
Pattern formation
Thomas C. Schelling
In 1960, he found the phenomenon of segregation of black and white. One day in flight, a simple game with coins came up his mind He invented this segregation model He won Nobel’s prize in 2005
A Toy Model of Urban Road Network Growth
The traffic flow is determined by the road network The network is shaped by flows in a long time Growth of urban road networks Coevolution of road network and traffic flow
• 写下代码： • to setup
• 试着调节视图的大小
• • •
create-turtles 50[ setxy random-xcor random-ycor set heading random 360
• 试着调节边界条件
•]
• End
• 运行看一下效果，在create-turtles前面
加一行clear-all
Implementation in Netlogo
Given a green landscape with N*N cells W: Number of cars ever visiting this cell
Cars travel around in this landscape, a car will repeat the cell with bigger W mostly explore new cells with a small probability
• 再为go按钮添加一下代码
• to go
•
ask turtles[
•
forward 1
•]
• End
• 运行看一下效果
仿真的基本框架
初始化to setup
每一个仿 真周期to
go
否
是否结
束？
是
结束
对所有Turtle循环 ask turtles
每个Turtle做出决策 forward 1
Boid模型
Boy (girl) feels uncomfortable if there are too many girls(boys)
They move to other rooms
What distribution will form?
Segregation and Pattern Formation
NetLogo是Star-Logo的最新版本 NetLogo是一个很容以上手的高级建模玩具。
一个简单实例：气体模型
Step by step
• •
打开Netlogo界面，添加2个按钮setup和 go，注意把go上面的Forever勾上
选择Procedure选项卡，编写代码
•
可以在clear-all后面添加：set-defaultshape turtles “circle”语句
每只鸟的邻域
A bird’s Neighborhood
规则1——靠近
Cohesion: steer to move toward the average position of neighbors
规则2——对齐
Alignment: steer towards the average heading of neighbors
The roads that never been repeated are deleted every 100 time steps
更多的Netlogo特征
3D视图
Java Applet
HubNet
更多资源 NetLogo
中文手册
A Chinese version /bbs/
规则3——避免碰撞
Separation: steer to avoid crowding neighbors
Swarm
Repast
Processing
Netlogo
Netlogo的历史
Logo语言最早是为了乐高机器人玩具 设计的，这些机器人被称为: Turtle （海龟）. 之后，Mitchel Resnick, Eric Klopfer 等 人把 Logo语言扩展成为Star-Logo工具
set living count neighbors with [pcolor = black] 相当于： living=0; for each agent in neighbors{
if agent.pcolor==black{ living=living
Turtle可以在各个Patch上游走 每个Turtle可以直接访问Patch对象
Observer对象：一个可以操纵全局的观察者， 例如Plot
偏好依附模型
每个周期添加一个节点 这个节点将以较大的概率连接 度数较大的节点 调用Netlogo中的算法自动将网 络排序
Tips
Links（网络连接）：与Turtles, Patches并列的 系统对象
create-link-with：创建连接语句
Model library 习惯NetLogo
谢谢！
• 二个实例
Game of Life
生命游戏
1970年，John Conway提出了一 个有趣的计算机程 序：生命游戏
这是一个方格世界， 每个方格仅仅有黑、 白两种颜色
生命游戏的规则
想象一个外星空间存活者很多方格生命，如果一个方格是黑色的，那 么这里就有一个生命，如果是白色的就没有
每个方格周围都有8个邻居
count link-neighbors：计算当前Turtle的连接 数
layout-spring按照一定的算法自动排布网络节点
更多的NetLogo模型
“Party Model”
A big party with 10 rooms
Boys and girls distribute in different rooms
在Models Library中Biology菜单下找到Flocking
手动建立Game of Life
Tips
新的对象：Patch (一个方格） 对象的属性：patches-own [x,y,…] Ask patches：对所有的patch对象循环 Ask turtles：对所有的Turtles对象循环
多主体建模工具Netlogo介绍
张江 北京师范大学管理学院系统科学系 北师大复杂系统暑期学校2010
多主体模拟
• 计算机模拟v.s.数学分析 • 多主体模拟v.s.计算机模拟 • 多主体模拟的特性：
• 每个主体都是一个独立的对象； • 主体运行于一个虚拟的宇宙 • 主体之间可以通过相互作用产生涌现