Jibóias - Boids

Para a família reptiliana, veja Boidae .
Um exemplo de Boids criado em OpenGL

Boids é um programa de vida artificial , desenvolvido por Craig Reynolds em 1986, que simula o comportamento de bando de pássaros . Seu artigo sobre este tópico foi publicado em 1987 nos anais da conferência ACM SIGGRAPH . O nome "boid" corresponde a uma versão abreviada de "objeto bird-oid", que se refere a um objeto semelhante a um pássaro. A propósito, "boid" também é uma pronúncia do dialeto metropolitano de Nova York para "pássaro".

Regras aplicadas em Boids simples
Separação
Alinhamento
Coesão

Como acontece com a maioria das simulações de vida artificial, Boids é um exemplo de comportamento emergente ; ou seja, a complexidade de Boids surge da interação de agentes individuais (os boids, neste caso) aderindo a um conjunto de regras simples. As regras aplicadas no mundo Boids mais simples são as seguintes:

  • separação : orientar para evitar aglomeração de companheiros de rebanho locais
  • alinhamento : orientar em direção ao rumo médio de companheiros de rebanho locais
  • coesão : orientar para se mover em direção à posição média (centro de massa) dos companheiros locais

Regras mais complexas podem ser adicionadas, como evitar obstáculos e buscar objetivos.

O modelo básico foi estendido de várias maneiras diferentes desde que Reynolds o propôs. Por exemplo, Delgado-Mata et al. estendeu o modelo básico para incorporar os efeitos do medo. O olfato era usado para transmitir emoções entre os animais, por meio de feromônios modelados como partículas em um gás de expansão livre. Hartman e Benes introduziram uma força complementar ao alinhamento que eles chamam de mudança de liderança. Este boid define a chance do boid se tornar um líder e tentar escapar.

O movimento de Boids pode ser caracterizado como caótico (divisão de grupos e comportamento selvagem) ou ordeiro. Comportamentos inesperados, como dividir bandos e reunir depois de evitar obstáculos, podem ser considerados emergentes.

A estrutura boids é frequentemente usada em computação gráfica, fornecendo representações de aparência realista de bandos de pássaros e outras criaturas, como cardumes de peixes ou manadas de animais. Foi usado, por exemplo, no videogame Half-Life de 1998 para as criaturas voadoras parecidas com pássaros vistas no final do jogo no Xen , chamadas de "boid" nos arquivos do jogo.

O modelo Boids pode ser usado para controle direto e estabilização de equipes de veículos terrestres não tripulados simples (UGV) ou micro veículos aéreos (MAV) em robótica de enxame . Para a estabilização de equipes UAV-UGV heterogêneas, o modelo foi adaptado para o uso de localização relativa a bordo por Saska et al.

No momento da proposta, a abordagem de Reynolds representava um passo gigantesco em comparação com as técnicas tradicionais usadas na animação por computador para filmes. A primeira animação criada com o modelo foi Stanley e Stella em: Breaking the Ice (1987), seguida por uma estreia no longa-metragem de Tim Burton , Batman Returns (1992), com enxames de morcegos gerados por computador e exércitos de pinguins marchando pelas ruas de Gotham City.

O modelo boids tem sido usado para outras aplicações interessantes. Foi aplicado para programar automaticamente estações de rádio multicanal da Internet. Ele também tem sido usado para visualizar informações e para tarefas de otimização.

O biólogo Richard Dawkins faz referência ao modelo de Boids em seu livro de 2009 O Maior Espetáculo da Terra: A Evidência da Evolução .

Veja também

Referências

links externos