Программа эмуляции развития популяций животных

Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск

Компьютеры, Программирование Программирование, Базы данных

Институт Переподготовки Кадров Уральского Государственного Технического Университета Кафедра микропроцессорной техники Курсовая работа ПРОГРАММА ЭМУЛЯЦИИ РАЗВИТИЯ ПОПУЛЯЦИЙ ЖИВОТНЫХ Руководитель Доцент Слушатель Группа СП-923 С.А. Нягань 2001г. Содержание ВВЕДЕНИЕ.3 1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ.4 Методика взаимодействия популяций.4 Описание программы.4 Описание библиотеки Fau a1 .5 Описание библиотеки Mycr .6 Описание основного тела программы.7 2. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.8 Приложение 1. Основная программа.9 Приложение 2. Библиотека Fau a1.23 Приложение 3. Библиотека Mycr .24 Приложение 4. Инструкция пользователя.26 ВВЕДЕНИЕ. Ради интереса было решено написать программу типа "Жизнь", с некоторыми начальными условиями. Условия были таковы, что в эмуляции должны участвовать две популяции: хищники и травоядные, которые взаимодействовали бы друг с другом путем поедания травоядных хищниками. В процессе разработки программы были введены дополнительные параметры: - Возраст животных - Минимальный и максимальный репродуктивный возраст животных - Количество пищи нужной животным для поддержания жизни - Количество травы - Процент восстановления травы - Вероятность природных катаклизмов влияющих на популяции животных 1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ. 2.1 Методика взаимодействия популяций. Методика взаимодействий хищника и травоядного заключается в том, что и хищники, и травоядные представлены в виде точек, которые передвигаются по экрану с шагом в один пиксель. При этом заданно условие, если в радиусе один пиксель от точки принадлежащей хищнику появляется точка принадлежащая травоядному, то считается, что хищник съел травоядного. Способ передвижения точек на экране был организован по алгоритму случайного блуждания, т.е. передвижение по осям Х и Y с шагом в один пиксель выбирается случайным образом. Умершие своей жизнью травоядные считаются, как съевшиеся хищниками. При недоедании обеими популяциями, особи умирают в процессе уменьшения возраста, т.е. чем больше возраст животного, тем больше вероятность погибнуть от голода. Из-за больших промежуточных расчетов учет по недоеданию был выбран так, что хищники учитываются один раз в год, а травоядные двенадцать раз в год. 1.2 Описание программы. Данная программа написана с использованием объектно-ориентированного языка Borla d Pascal 7.1 и построена на обработке массивов типа osob описанного в объектном модуле fau a1. Этот тип имеет следующие параметры: x - расположение по координате Х экрана y - расположение по координате Y экрана age - возраст точки col - цвет вывода на экран Программа обеспечивает следующие операции: - Задание параметров популяции травоядных - Задание параметров популяции хищников - Задание параметров окружающей среды - Просмотр взаимодействия животных в графическом режиме - Индикация результатов по выходу из режима просмотра взаимодействия животных - Выход из программы При помощи зарезервированного слова "uses" к программе подключается стандартные библиотечные модули PCR , GRAPH, DOS и библиотечные модули написанные программистом-разработчиком MYCR и FAU A1.

В разделе описания констант и переменных были объявленны следующие переменные: - gd,gm типа i eger для инициализации графики - q,x,y,x1,y1, ,i,j,k,a ,a 1,c 1,c p типа i eger для использования их в теле циклов - g,m типа i eger для задания начального количества животных - v,w типа i eger для задания максимального возраста животных - c ,ch типа shor i для задания цвета отображаемых точек - mi , max,hmi ,hmax, p,hp типа i eger для задания факторов влияющих на репродуктивность животных - типа i eger для учета умерших и съеденных травоядных - ka a типа i eger для задания вероятности природных катаклизмов - h типа i eger для задания количества травоядных нужных хищнику для пищи - типа real для задания количества травы нужных травоядному для пищи - r типа real для задания процента восстановления количества травы - ree, ree1 типа lo gi для задания и модификации количества травы - z типа lo gi для счетчика времени - key типа boolea для отслеживания нажатия клавиш - s,ss типа s ri g размером в семнадцать символов для вывода на экран в графическом режиме - pal типа FillPa er ype стандартная переменная библиотеки GRAPH для хранения типа и цвета заливки графических фигур объектов - g массив объемом 4400 точек типа osob для хранения травоядных - hr массив объемом 1350 точек типа osob для хранения хищников 1.3 ОПИСАНИЕ БИБЛИОТЕКИ FAU A1 В данной библиотеке описано два типа данных posi io и osob. Тип posi io имеет два параметра: x - расположение по координате Х экрана y - расположение по координате Y экрана Задействованы функции: ge x - получение координаты Х ge y - получение координаты Y А также процедура инициализации объекта i i Тип osob имеет четыре параметра: x - расположение по координате Х экрана y - расположение по координате Y экрана age - возраст точки col - цвет вывода на экран Задействованы функции: daizwe - получение цвета точки daiage - получение параметра age vid oli - получение факта отображения на экране процедуры: bli d - гашение точки show - отображение точки i i - создание объекта osob do e - уничтожение объекта osob 1.4 ОПИСАНИЕ БИБЛИОТЕКИ MYCR В данную библиотеку включены функции и процедуры предназначенные для работы в текстовом режиме. Процедуры: fo - задание цвета фона экрана x - задание цвета выводимых символов ramka - вывод прямоугольника символами 186,187,188,200,201,205 colorwi d - вывод окна с рамкой Функции: colword - преобразование чисел от одного до пятнадцати в строку с наименованием цвета mes - преобразование чисел от нуля до триста шестидесяти пяти в строку с названием месяца 1.4 ОПИСАНИЕ ОСНОВНОГО ТЕЛА ПРОГРАММЫ В основном модуле программы включены процедуры: i i - вывод на экран массивов hr и r со стартовыми параметрами ew - движение точки принадлежащей массиву r с проверкой возраста h ew - движение точки принадлежащей массиву hr с проверкой возраста rod - создание новых точек массива r hrod - создание новых точек массива hr dead - процесс поглощения точки массива r точкой массива hr havka - процесс уничтожения точек массива r в зависимости от значения переменной mor - процесс уничтожения случайного количества точек массива r hmor - процесс уничтожения случайного количества точек массива hr zasux - подсчет переменной ree qui - выход из программы herb - организация ввода стартовых значений переменных для массива r beas - организация ввода стартовых значений переменных для массива hr e v - организация ввода значений переменных для задания переменных ree, r, ka a, q i fo - организация информационного окна gme u - прорисовка основного меню ome u - прорисовка меню Op io s ar - запуск графического режима и запуск основного цикла kome u - организация меню Op io gkme u - организация основного меню ЗАКЛЮЧЕНИЕ Данная программа представляет достаточно грубую модель жизнедеятельности и взаимодействия живых организмов.

Однако, даже такое моделирование позволяет проследить основные моменты цикла жизни популяции. При возможном добавлении некоторых дополнительных факторов, моделирование может более приблизиться к реальной ситуации. Такими факторами могут являться: - Сезонные изменения климата - «Технология» охоты - Окружающая флора и фауна - Влияние жизнедеятельности человека - Взаимодействие особей внутри популяции Данная программа может служить в качестве учебного пособия по программированию на языке Pascal. Приложение 1. Основная программА program fau a; uses mycr ,dos,graph,fau a1, pcr ; var g,v,m,w:i eger;{} c ,ch:shor i ;{цвет} mi , max,hmi ,hmax, p,hp:i eger;{детородность} :i eger;{трупы и съеденые травоядные за 1 год} ka a,h :i eger; , r:real; z, ree, REE1:lo gi ; key:boolea ; s,ss:s ri g of osob; {gree -травоядных} hr:array of osob; {red-хищников} pal:FillPa er ype; procedure i i; begi for i:=1 o g do begi a :=RA DOM(v) 1; g.i i ((ra dom(630) 5),(ra dom(462) 18),a ,c ); g.show; e d; for i:=1 o m do begi a :=ra dom(w) 1; HR.i i ((ra dom(630) 5),(ra dom(462) 18),a ,ch); hr.show; e d; e d; procedure ew; begi I:=0; REPEA I:=I 1; begi x:= g.DAIAGE; C P:= G.DAIZWE ; if (z mod 365)=0 he BEGI a :=a 1; {Happy ew Year!} G.I I (X,Y,A ,C P); E D; if a >v he {Old ?} begi g.i i (0,0,0,0); := 1;{умершее животное} for j:=i 1 o g do begi x1:= g.daiage; c 1:= g.i i (x1,y1,a 1,c 1); g.I I (0,0,0,0); G:=G-1; I:=I-1; CO I UE; e d; x:= g.ge y; x:=x (ra dom(3)-1); y:=y (ra dom(3)-1); if x635 he x:=634;if y480 he y:=479; A := G.do e; IF C 0 HE BEGI g.show; E D; E D; U IL I>=G; e d; procedure rod; begi if (z mod 365)=0 he {Happy ew Year!} begi :=0; for i:=1 o g do begi a := g.daiage; if ( mi 4100 he break; e d; g:=g 1 x; if g>4000 he begi key:= rue; e d; e d else begi e d; e d; e d; procedure h ew; begi I:=0; REPEA I:=I 1; begi x:=hr.DAIAGE; C p:=hr.DAIZWE ; if (z mod 365)=0 he BEGI a :=a 1; {Happy ew Year!} hr.I I (X,Y,A ,C p); E D; if a >w he {Old ?} begi hr.i i (0,0,0,0); for j:=i 1 o m do begi x1:=hr.daiage; c 1:=hr.i i (x1,y1,a 1,c 1); hr.I I (0,0,0,0); m:=m-1; I:=I-1; CO I UE; e d; x:=hr.ge y; x:=x (ra dom(3)-1); y:=y (ra dom(3)-1); if x635 he x:=634;if y480 he y:=479; A :=hr.do e; IF C p0 HE BEGI hr.show; E D; E D; U IL I>=m; e d; procedure hrod; begi if (z mod 365)=0 he {Happy ew Year!} begi :=0; for i:=1 o m do begi a :=hr.I I (0,0,0,0); G:=G-1; j:=j-1; e d else begi e d; u il j>=g; e d; e d; procedure havka; begi if ((z mod 365)=0) a d ( >0) he begi x1:=( div h );{сколько прокормилось в этом году} j:=0; y1:=w;{max vozras } if x1=0 he begi for i:=1 o m do begi hr.do e; e d; e d; if (x10 he begi repea j:=ra dom(m) 1; hr.i