ここでは、前ページ (
プログラミング) で作成したプログラムを発展させて、生態系モデルを作成する。
生態系の作成
生態系として、草（パッチ）と動物（タートル）の関係を考える。
草： 動物に食べられる。一定確率で再び生える。
動物：草を食べることでエネルギーを得る。歩くことでエネルギーを消費し、
エネルギーが無くなったら死ぬ。
これを実際にプログラミングしてみると以下のようになる。
草（パッチ）の状態を制御する
1. go を以下のように書き換える。
to go
move-turtles
eatgrass
end
2. 次に eatgrass を定義する。以下の処理を書き加える。
to eat-grass
ask turtles [
if pcolor = green [
set pcolor black
set energy (energy + 10)
]
]
end
NetLogoの文法では、C言語などとほぼ同じ判定文が使える。
この場合は if文を用いて、
もし自分のいる場所が緑だったら黒にセット、エネルギーを10得る
という処理を全てのタートルに行わせている。
値や色を代入する際には
set 代入先 代入する値や色
を用いる。()は使っても使わなくても可。
3. また、以下のように書き加えることで食べられた草が復活するようになる。
to go
move-turtles
eat-grass
regrow-grass
end
to regrow-grass
ask patches [
if random 100 < 3 [ set pcolor green ]
]
end
ここでは乱数を利用している。
random 数
で、0から数未満の乱数を発生させることができる。
この場合は0から99までの値がランダムに選ばれており、その値が3以下の場合、
ふたたびパッチを緑にする（＝草が生える）よう処理を行っている。
タートルのエネルギーを制御する
各タートルはそれぞれエネルギーを持ち、そのエネルギー量に従って行動する。
ここではそのエネルギーの管理、制御処理を記述する。
3. プログラムの最初に以下のように書き加える。
tturtles-own [energy]
4. move-turtle を以下のように書き換える。
to move-turtles
ask turtles [
right random 360
forward 1
set energy energy - 1
]
end
これで、go が行われるたびに（＝1歩進むごとに）エネルギーが1ずつ減少するようになる。
5. 次に、
・エネルギーが0になったら死ぬ
・エネルギーが50以上になったら子供を産む
という処理を付け加えてみる。
goに以下の処理を追加する。
reproduce
check-death
reproduceが子供を産む処理、check-deathが生死を判定する処理を表す。
これらの処理の中身を記述する。
to check-death
ask turtles [
if energy <= 0 [ die ]
]
end
to reproduce
ask turtles [
if energy > 50 [
set energy energy - 50
hatch 1 [ set energy 50 ]
]
]
end
check-death で、エネルギーが0以下になったらタートルが死ぬ、
reproduce で、エネルギーが50以上の場合にエネルギーを50減らし、
新たなタートルを作るよう記述している。
hatch 数 [ コマンド ]
で、数の分だけ新しいタートルを作り出し、コマンドを実行することができる。
ここまで記述したらInterfaceタブに切り替えてsetup、goを押す。
するとパッチが消えたりタートルが増えたりするのが確認できる。
拡張
数の変更をGUIで行う
ここではタートルの数やパッチの復活率などを任意に決められるよう拡張する。
1. Interfaceタブから「スライダー」を選択し、配置したい場所をクリックする。
2. 設置したスライダーを右クリック、Editを選択。
&bold(){Grobal Variable}に &bold(){number-of-turtles} と書いてOKを押す（下図参照）
これで、グローバル変数 "number-of-turtles" が定義される。
3. Procedureタブを押し、to setup 部分を参照。
create-turtles 100 を create-turtles number-of-turtles
と書き換える。
これにより、setup を行うと number-of-turtles 分だけタートルが生成されるようになる。
4. 同様に、パッチの復活率も可変にする。
新たにスライダーを作成し、右クリック、Editを選択。
Grobal Variable のところに "%-of-regrow" と記述する。
5. Procedreタブを押し、to regrow-grass 部分を参照、以下のように書き換える。
to regrow-grass
ask patches [
if random 100 < %-of-regrow [ set pcolor green ]
]
end
これで、乱数が "%-of-regrow" 以上のときにパッチが復活するようになる。
6. Interfaceタブに戻り、setup、goを押して処理を確認する。
タートルの観測
ここではモニターやプロットなどを新たに作り、タートルの数やパッチの数などを観測する。
モニターの追加
Interfaceタブから「モニター」を選択し、配置したい場所をクリックする（下図参照）
作ったモニターを右クリック、Editを選択。
Reporter 部分に以下のように書いてOKを押す。
count turtles
これで、setup、goを押すとタートルの数がリアルタイムで表示される。
同様に、緑のパッチの数を数えたいときはもう1つモニターを作成し、reporter 部分に
count patches with [ pcolor = green ]
と記述することで緑のパッチの数が表示される。
プロットの追加
1. プロットを選択し、配置したい場所をクリックする。
作ったプロットを右クリック、Editを選択。下図のように入力する。
2. Renameを押し、出てきたウインドウに turtlesと入力。
Createを押し、grassと入力。colorを greenへ変更し、OKを押す。
3. Procedureタブに切り替え、setup と go それぞれに以下の処理を付け加える。
do-plots
4. do-plot を定義する。
to do-plots
set-current-plot "Totals"
set-current-plot-pen "turtles"
plot count turtles
set-current-plot-pen "grass"
plot count patches with [pcolor = green]
end
ここでは、プロットの名前を "Total" に、
"turtles" と "grass" の数をプロットするよう処理している。
カウンターの追加
NetLogoには tick という標準関数が用意されている。これを用いてカウンターを作成する。
1. go を以下のように書き換える。
to go
if ticks >= 500 [ stop ]
move-turtles
eat-grass
reproduce
check-death
regrow-grass
tick
do-plots
end
tick を加えることで、go が一回行われると ticks が1増えるようになる。
この場合は最初の if文で、
ticks が500以上になったら動作を止める
よう定義している。
サンプルコード
以下に出来上がったプログラムの全文を掲載する。公式ページより引用（一部改変）
turtles-own [energy] ;; for keeping track of when the turtle is ready
;; to reproduce and when it will die
to setup
clear-all
setup-patches
setup-turtles
do-plots
end
to setup-patches
ask patches [ set pcolor green ]
end
to setup-turtles
create-turtles number-of-turtles ;; uses the value of the number slider to create turtles
ask turtles [ setxy random-xcor random-ycor ]
end
to go
if ticks >= 500 [ stop ] ;; stop after 500 ticks
move-turtles
eat-grass
reproduce
check-death
regrow-grass
tick ;; increase the tick counter by 1 each time through
do-plots
end
to move-turtles
ask turtles [
right random 360
forward 1
set energy energy - 1 ;; when the turtle moves it looses one unit of energy
]
end
to eat-grass
ask turtles [
if pcolor = green [
set pcolor black
;; the value of energy-from-grass slider is added to energy
set energy (energy + energy-from-grass)
]
ifelse show-energy?
[ set label energy ] ;; the label is set to be the value of the energy
[ set label "" ] ;; the label is set to an empty text value
]
end
to reproduce
ask turtles [
if energy > birth-energy [
set energy energy - birth-energy ;; take away birth-energy to give birth
hatch 1 [ set energy birth-energy ] ;; give this birth-energy to the offspring
]
]
end
to check-death
ask turtles [
if energy <= 0 [ die ] ;; removes the turtle if it has no energy left
]
end
to regrow-grass
ask patches [ ;; 3 out of 100 times, the patch color is set to green
if random 100 < 3 [ set pcolor green ]
]
end
to do-plots
set-current-plot "Totals" ;; which plot we want to use next
set-current-plot-pen "turtles" ;; which pen we want to use next
plot count turtles ;; what will be plotted by the current pen
set-current-plot-pen "grass" ;; which pen we want to use next
plot count patches with [pcolor = green] ;; what will be plotted by the current pen
end
