1.5　鸟群模型

第二个例子是模拟鸟群飞行。我们经常会看到鸟聚集成群，飞行时形成各种队形，姿态非常优美。当它们朝向一个障碍物飞行的时候，会动态地分成两队，在越过这个障碍物后，又能够聚合到一起。

那么究竟是谁带领这些鸟形成不同队形的？实际上，模拟程序告诉我们，并不需要一个领导者来发号施令，只需要让所有鸟都遵循一种非常自然的简单规则，一群鸟就有可能形成复杂的队形。

其中每一个主体都是一只模拟的鸟，每只鸟都有视野半径，只有其他鸟出现在它的视野半径内，才会对它造成影响。

我们为这些鸟设置3条简单的规则。

• 聚集：尽量靠近邻居。
• 对齐：与邻居飞行方向保持一致。
• 分离：如果和其他鸟靠得太近，则远离。

接下来看一看NetLogo自带的鸟群模拟程序。同样打开模型库，找到Flocking模型。开始的时候我们可以看到，这群模拟的鸟散落在屏幕上，如图1-7所示。

图1-7　初始化鸟群模型

然后单击“go”按钮，它们就会按照前述3条简单规则发生聚集。你会发现，这些鸟慢慢会形成一系列鸟群。我们稍微调快一点儿模拟速度，让鸟群飞得快一点儿，你就会发现这群鸟很快就会形成几个队形，一会儿排成“一”字，一会儿排成“人”字，如图1-8所示。

图1-8　鸟群模拟图像

对于每一只鸟下一时刻将会朝哪个方向飞，很难进行预测，我们只有“钻”到代码里，去看每一只鸟所面对的环境，才能给出相应的答案。这种在模拟程序中出现了超出程序员事先构想的现象或行为称为“涌现”。