作品名称:《蚂蚁的逆向建筑法》
作 者:吴蔚 林然 陈宇西
指导老师: 缪远 黄源成 林育新 梁航琳
作品简介:
设计对象是对厦门市第八市场的一条旧商业街进行改造。在构思阶段我们就引用了一种全新的手段,将改造融入一个数学模型,每个行人都是改造的参与者与接收者,他们的行为在经过计算机处理后反馈在商业街的设计上,而这种改造本身在时间轴上也不是静止,而是处于不断的演变中。蚂蚁的习性以及计算机网络中蚁群算法的原理启发了我们。首先,改造不一定是要重新设计、建造,它可以是在原对象上的减法,同样产生了新的空间,并继承了原来建筑的精华。其次,蚁群算法对于蚂蚁分析信息素的模拟,启发了我们制定一种街区衍生进化的方式,我们通过分析人的行为找寻信息素,从而使得街道的更新设计与行人产生互动效果。最后,利用群体演算和正反馈的机制,使得改造方案能够根据需求的变化而不断演变、发展。
1、范围:
蚂蚁观察到的范围是一个方格世界,蚂蚁有一个参数为速度半径(一般是3),那么它能观察到的范围就是3*3个方格世界,并且能移动的距离也在这个范围之内。
2、环境:
蚂蚁所在的环境是一个虚拟的世界,其中有障碍物,有别的蚂蚁,还有信息素,信息素有两种,一种是找到食物的蚂蚁洒下的食物信息素,一种是找到窝的蚂蚁洒下的窝的信息素。每个蚂蚁都仅仅能感知它范围内的环境信息。环境以一定的速率让信息素消失。
3、觅食规则:
在每只蚂蚁能感知的范围内寻找是否有食物,如果有就直接过去。否则看是否有信息素,并且比较在能感知的范围内哪一点的信息素最多,这样,它就朝信息素多的地方走,并且每只蚂蚁多会以小概率犯错误,从而并不是往信息素最多的点移动。蚂蚁找窝的规则和上面一样,只不过它对窝的信息素做出反应,而对食物信息素没反应。
4、移动规则:
每只蚂蚁都朝向信息素最多的方向移,并且,当周围没有信息素指引的时候,蚂蚁会按照自己原来运动的方向惯性的运动下去,并且,在运动的方向有一个随机的小的扰动。为了防止蚂蚁原地转圈,它会记住最近刚走过了哪些点,如果发现要走的下一点已经在最近走过了,它就会尽量避开。
5、避障规则:
如果蚂蚁要移动的方向有障碍物挡住,它会随机的选择另一个方向,并且有信息素指引的话,它会按照觅食的规则行为。
7、播撒信息素规则:
每只蚂蚁在刚找到食物或者窝的时候撒发的信息素最多,并随着它走远的距离,播撒的信息素越来越少。
根据这几条规则,蚂蚁之间并没有直接的关系,但是每只蚂蚁都和环境发生交互,而通过信息素这个纽带,实际上把各个蚂蚁之间关联起来了。比如,当一只蚂蚁找到了食物,它并没有直接告诉其它蚂蚁这儿有食物,而是向环境播撒信息素,当其它的蚂蚁经过它附近的时候,就会感觉到信息素的存在,进而根据信息素的指引找到了食物。
作品欣赏: