1.5　鳥群模型

第二個例子是模擬鳥群飛行。我們經常會看到鳥聚集成群，飛行時形成各種隊形，姿態非常優美。當它們朝向一個障礙物飛行的時候，會動態地分成兩隊，在越過這個障礙物后，又能夠聚合到一起。

那么究竟是誰帶領這些鳥形成不同隊形的？實際上，模擬程序告訴我們，并不需要一個領導者來發號施令，只需要讓所有鳥都遵循一種非常自然的簡單規則，一群鳥就有可能形成復雜的隊形。

其中每一個主體都是一只模擬的鳥，每只鳥都有視野半徑，只有其他鳥出現在它的視野半徑內，才會對它造成影響。

我們為這些鳥設置3條簡單的規則。

• 聚集：盡量靠近鄰居。
• 對齊：與鄰居飛行方向保持一致。
• 分離：如果和其他鳥靠得太近，則遠離。

接下來看一看NetLogo自帶的鳥群模擬程序。同樣打開模型庫，找到Flocking模型。開始的時候我們可以看到，這群模擬的鳥散落在屏幕上，如圖1-7所示。

圖1-7　初始化鳥群模型

然后單擊“go”按鈕，它們就會按照前述3條簡單規則發生聚集。你會發現，這些鳥慢慢會形成一系列鳥群。我們稍微調快一點兒模擬速度，讓鳥群飛得快一點兒，你就會發現這群鳥很快就會形成幾個隊形，一會兒排成“一”字，一會兒排成“人”字，如圖1-8所示。

圖1-8　鳥群模擬圖像

對于每一只鳥下一時刻將會朝哪個方向飛，很難進行預測，我們只有“鉆”到代碼里，去看每一只鳥所面對的環境，才能給出相應的答案。這種在模擬程序中出現了超出程序員事先構想的現象或行為稱為“涌現”。