Il progetto complessivo consiste in una **serie di realizzazioni di un modello multiagente** e di esperimenti su di esso; ogni nuova versione del modello è più raffinata della precedente. La versione iniziale non è un sistema collettivo; la versione finale realizza un sistema collettivo i cui elementi sono capaci di evolvere e di adattarsi all’ambiente.
## Ambiente
L’ambiente è un [toroide](https://it.wikipedia.org/wiki/Toro_(geometria)) composto da 150x150 patch.
Dopo il `setup` dell'ambiente, una percentuale configurabile di patch conterrà cibo (<spanstyle="background-color: yellow; color: black;">gialle</span>), mentre le restanti saranno vuote (<spanstyle="background-color: black; color: white;">nere</span>).
### Termiti
Dopo il `setup`, nell'ambiente saranno presenti un numero configurabile di termiti.
Le termiti normalmente sono <spanstyle="background-color: white; color: black;">bianche</span>, ma diventano <spanstyle="background-color: orange; color: black;">arancioni</span> quando trasportano cibo.
Esse (una alla volta, in ordine casuale) effettueranno ad ogni `tick` le seguenti azioni:
1.**Ricerca**: la termite _vaga_ per l'ambiente fino a quando non incontra un pezzo di cibo, che _raccoglie_, per poi _allontanarsi_ dalla sua posizione attuale.
1.**Vaga**: la termite ruota di un angolo configurabile di gradi, poi avanza di un passo.
2.**Raccoglie**: la termite rimuove il cibo dalla patch in cui si trova e inizia a trasportarlo, cambiando colore.
3.**Allontana**: la termite si gira in una direzione casuale, ed effettua un numero configurabile di passi in avanti detto `rg_inerzia`.
2.**Deposito**: la termite _vaga_ per l'ambiente fino a quando non trova un posto dove depositare il cibo, lo _deposita_ e poi si _allontana_ dalla sua posizione attuale.
1.**Vaga**: la termite ruota di un angolo configurabile di gradi, poi avanza di un passo.
2.**Deposita**: la termite inserisce il cibo nella patch in cui si trova, e smette di trasportarlo, tornando al suo colore originale.
3.**Allontana**: la termite si gira in una direzione casuale, ed effettua un numero configurabile di passi in avanti detto `rg_libera`.
## Dinamica del sistema
Le termiti spostano ad ogni `tick` un pezzo di cibo da una patch a un'altra, che si trova ad una certa distanza dalla prima, effettuando una **unità di lavoro**.
Così facendo, le termiti raccolgono il cibo in **magazzini** progressivamente sempre più compatti e vicini tra loro, che lentamente si uniscono fino a formare un unico magazzino comprendente tutto il cibo dell'ambiente.
## Feedback del sistema
Nel sistema sono presenti due tipi di feedback:
-<spanstyle="background-color: lightgreen; color: darkgreen;">**Positivo**: Più grande è un magazzino, più probabilità una termite avrà di capitarci sopra ed appoggiare lì il proprio cibo, portandolo a ingrandirsi nel tempo.
-<spanstyle="background-color: lightcoral; color: darkred;">**Negativo**: Meno grande è un magazzino, meno probabilità una termite avrà di capitarci sopra ed appoggiare lì il proprio cibo, portandolo a ridursi nel tempo.
Si sono misurati i **magazzini formatosi dopo 1000 tick** al variare del parametro `rg_inerzia`.
Dai dati sperimentali emerge che il parametro non influenza particolarmente il numero di magazzini; eventuali variazioni sono da ricondursi alla casualità dello stato iniziale di questo modello.
Tentativi di interpolazione non hanno fornito nessun risultato con i dati raccolti: il best fit è stato con la curva logaritmica, avente un misero `R^2 = 0.263`.
Si sono misurati i **magazzini formatosi dopo 1000 tick** al variare del parametro `rg_libera`.
Dai dati sperimentali emerge che il valore del parametro `rg_libera` è inversamente proporzionale al numero di magazzini creatosi dopo 1000 tick.
Probabilmente l'andamento è esponenziale: con il parametro impostato a 5 i magazzini sono ancora talmente tanti da risultare incalcolabili, ma aumentarla anche solo a 10 e li rende un numero definito.
Interpolando con una curva esponenziale, si è ottenuto un `R^2 = 0.989`.
Si è misurato il tempo necessario perchè quantità le termiti formassero 6 raggruppamenti di cibo al variare delle quantità di termiti.
Si è ipotizzato che formare 6 raggruppamenti richieda un numero di _unità di lavoro_ costante (dipendente dalla disposizione iniziale del cibo).
Effettuando gli esperimenti, si è verificata questa ipotesi: si è notata una dipendenza inversa tra il numero di tick richiesti e il numero di termiti presenti nel modello secondo la formula `termiti * tick_richiesti = costante`
Si è riusciti a determinare il valore della costante (con un margine di errore): esso è **~79875 unità di lavoro**.
Si sono misurati i **magazzini formatosi dopo 1000 tick** al variare del parametro `angolo_virata`.
Dai dati sperimentali si nota che la variazione del numero dei magazzini è pressochè nulla; si può quindi dire che la variazione dell'angolo di virata non influenza il numero magazzini creati dalle termiti.
|Angolo_virata|Valore medio magazzini| Run 1 | Run 2 | Run 3 | Run 4 | Run 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|
|45|5 |6 |5 |6 |5 | **5.4** |
|90|5 |6 |6 |7 |6 | **6.0** |
|135|6 |7 |5 |6 |8 | **6.4** |
|180|7 |7 |6 |6 |6 | **6.4** |
|225|5 |5 |6 |7 |7 | **6.0** |
|270|6 |6 |6 |7 |7 | **6.4** |
|315|5 |6 |6 |7 |5 | **5.8** |
|360|6 |7 |6 |6 |6 | **6.2** |
#### Grafico
## Branches
Sono disponibili vari branch con variazioni a questo progetto:
- [`1-group-counter`: Aggiunge conteggio automatico dei magazzini](https://github.com/Steffo99/turtle007/tree/1-group-counter)
- [`1-efficiency-tiredness`: Aggiunge parametri di efficienza e stanchezza alle termiti](https://github.com/Steffo99/turtle007/tree/1-efficiency-tiredness)
- [`1-ticks`: Fa muovere le formiche di una sola unità per ogni tick](https://github.com/Steffo99/turtle007/tree/1-ticks)
