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https://github.com/Steffo99/turtle007.git
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# `2-evoluzione`
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Questo progetto estende il progetto [`2-metabolismo`](https://github.com/Steffo99/turtle007/tree/2-metabolismo). In questa versione vengono aggiunti i parametri riproduttivi e i meccanismi di scelta del partner, che portano ad un’evoluzione del formicaio nel suo complesso.
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## Ambiente
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### Variabili globali
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Sono state aggiunte al modello le seguenti variabili globali:
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- `reproduction-hunger`, la quantità di `hunger` al di sopra della quale una formica può tentare di riprodursi;
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- `reproduction-cost`, la quantità di `hunger` che sarà sottratta alle formiche dopo essersi riprodotte;
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- `partner-radius`, la distanza massima a cui una formica può scegliere il suo partner.
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### Comportamento delle formiche
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Il comportamento delle formiche è stato cambiato nei seguenti modi:
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#### Modificato: `t-die`
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```diff
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to t-die
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set ant-deaths ant-deaths + 1
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- set ants-to-respawn ants-to-respawn + 1
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; Die interrompe la funzione!
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die
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end
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```
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Dopo che sono morte, le formiche non respawnano più.
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#### Modificato: `t-consume-food`
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```diff
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to t-consume-food
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set hunger hunger - metabolism
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if hunger <= 0 [
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t-die
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]
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+ if hunger >= reproduction-hunger [
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+ t-hatch
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+ ]
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end
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```
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Se le formiche hanno abbastanza cibo per riprodursi, chiameranno la procedura `t-hatch` descritta in seguito.
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#### Aggiunto: `t-partners`
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```diff
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+to-report t-partners
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+ report other turtles in-radius partner-radius with [hunger >= reproduction-hunger]
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+end
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```
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Nella scelta dei partner, le formiche considerano solo le altre formiche entro `partner-radius` patch di distanza aventi abbastanza `hunger` per riprodursi.
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> Nota: La funzione `in-radius` rallenta significativamente il modello all'aumentare delle formiche presenti dall'interno di esso.
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>
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> È possibile realizzare una versione più efficiente utilizzando:
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> ```
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> to-report t-partners
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> report other turtles-here with [hunger >= reproduction-hunger]
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> end
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> ```
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>
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> Ciò però sacrifica la possibilità di decidere il raggio a cui le formiche si possono riprodurre, limitandolo al valore "0" (ovvero, la patch stessa in cui si trova attualmente la formica).
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#### Aggiunto: `t-hatch`
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```diff
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+to t-hatch
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+ let partners t-partners
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+ if any? partners [
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+ let partner item 0 sort-on [hunger] partners
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+ let parents (turtle-set self partner)
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+ ask parents [
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+ set hunger hunger - reproduction-cost
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+ ]
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+ hatch-ants 1 [
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+ t-setup-ant
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+ t-inherit parents
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+ ]
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+ set ant-hatches ant-hatches + 1
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+ ]
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+end
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```
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Se le formiche trovano almeno un partner con cui riprodursi, scelgono il partner con il valore di `hunger` più alto e creano una nuova formica, che eredita i valori di `speed` e `metabolism` dei genitori con `t-inherit` (descritta sotto).
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### Aggiunto: `t-inherit`
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```diff
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+to t-inherit [parents]
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+ let top-speed max [speed] of parents
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+ let bottom-speed min [speed] of parents
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+ set speed (bottom-speed + random (top-speed - bottom-speed + 1))
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+
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+ let top-metabolism max [metabolism] of parents
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+ let bottom-metabolism min [metabolism] of parents
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+ set metabolism (bottom-metabolism + random (top-metabolism - bottom-metabolism + 1))
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+end
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```
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Le nuove formiche nate prendono come `speed` e `metabolism` un valore casuale tra i valori dei rispettivi parametri posseduti dai genitori.
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## Feedback del sistema
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In aggiunta ai feedback precedenti, in questo progetto abbiamo nuovi feedback:
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- <span style="background-color: lightgreen; color: darkgreen;">**Positivo**: Le formiche con più `hunger` (praticamente la funzione *fitness* del modello), hanno più possibilità di riprodursi e passare i loro parametri ai figli.</span>
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- <span style="background-color: lightcoral; color: darkred;">**Negativo**: Il `reproduction-cost` fa diminuire l'`hunger` dei genitori, rendendo più probabile la loro morte (e quindi sostituzione).</spaw>
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## Dinamica del sistema
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Le formiche con i parametri migliori si riprodurranno più spesso, e passeranno i loro parametri ai loro figli.
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*Il sistema tende all’ottimo*: dopo un certo numero di ticks (~2100 con la configurazione predefinita), le uniche formiche restanti nel sistema saranno quelle con valori ideali (o prevalenti, in caso di convergenza prematura) per le variabili `speed` e `metabolism`; tutte le altre si saranno **estinte**. Il sistema tende quindi ad una condizione in cui tutte le formiche sono uguali, oppure estinte in caso di convergenza prematura tremendamente sfavorevole (ad esempio, velocità 1 e metabolismo 5).
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## Branches
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E' presente una variazione di questo modello, [`2-random-mutation`](https://github.com/Steffo99/turtle007/tree/2-random-mutation).
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