Informações básicas
Wilensky, U. (1997). NetLogo Divide The Cake model. http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/DivideTheCake. Center for Connected Learning and Computer-Based Modeling, Northwestern University, Evanston, IL.
Acesso Modeling Commons
Analisado por Laura Medeiros de Oliveira
Última atualização: setembro/2023
Visão geral
Propósitos e padrões
Este modelo foi produzido como parte do programa EACH (Evolution of Altruistic and Cooperative Habits), uma iniciativa de educação por meio da exploração de modelos computacionais de fenômenos evolutivos complexos. Trata-se de um modelo interativo baseado no modelo “Divide the Cake” enunciado por Brian Skyrms em “The evolution of the social contract”, para explorar questões relativas às consequências adaptativas da cooperação e competição entre indivíduos. Especificamente, este modelo trata de uma população de organismos que devem obter a maior quantidade de recursos possíveis dentro de uma situação de equilíbrio de Nash. Exigir uma quantidade maior de recursos traz benefícios (maior probabilidade de reprodução) e riscos (os recursos podem não ser suficientes, o que leva o organismo à morte). O inverso é verdadeiro para a exigência de menores quantidades de recursos. O modelo explora a evolução de uma população cujos organismos apresentam variabilidade quanto à exigência de recursos.
Entidades, variáveis de estado e escalas
Este modelo inclui três tipos de agentes: “gananciosos”, que requisitam ⅔ dos recursos em um determinado bloco; “modestos”, que requisitam ⅓ dos recursos em um determinado bloco, e “justos”, que requisitam ½ dos recursos em um determinado bloco. O tipo do agente é determinado pela variável “apetite”, que pode ter os valores 2, 3 ou 4 (modestos, justos e gananciosos, respectivamente). O ambiente é formado por blocos de grama de cor verde, que possuem, cada um, um total de 6 “recursos”, a serem divididos por dois agentes que se situam nele, de acordo com seus respectivos apetites. Os movimentos dos agentes são modulados pelas variáveis “viscosidade” e “distância de viagem”.
Visão geral do processo
Os agentes se movem de forma aleatória pelo ambiente. Quando há apenas dois agentes em cima de um determinado bloco, ambos requisitam a sua parte dos recursos. Se a soma de seus apetites for menor ou igual a 6, ambos se reproduzem. Se a soma for maior que 6, ambos morrem.
Conceitos de Design
Este modelo tem como princípios básicos as teorias do equilíbrio de Nash e da evolução por meio da seleção natural.
Os resultados emergentes deste modelo incluem o número total de indivíduos vivos na população, e a proporção entre indivíduos de cada tipo presente (modestos, gananciosos e justos). Estes resultados dependem das variáveis estabelecidas pelo observador na interface do modelo (número inicial de agentes, viscosidade e distância de viagem, e proporção de agentes modestos, justos e gananciosos).
A adaptação neste modelo não existe no nível do comportamento dos agentes, pois este é determinado pela variável “apetite” e não pode ser alterado pelo agente. No entanto, pode-se perceber um fenômeno de adaptação no nível populacional, pois a população de agentes caminha para um equilíbrio evolutivo ao longo do tempo.
O objetivo dos agentes neste modelo é requisitar a sua parte dos recursos em um determinado bloco e reproduzir. No entanto, o comportamento emitido em direção a este objetivo é fixo para cada agente e não muda de forma adaptativa com vistas a atingir este objetivo.
Os agentes percebem a presença de outros agentes de forma presumida (não há um mecanismo explícito de percepção) .
Quando há dois agentes em um mesmo bloco, eles interagem de forma mediada pelo ambiente, pela competição por recursos.
O observador, neste modelo, conta com um gráfico que mostra o tamanho da população ao longo do tempo, assim como monitores que mostram o número e a porcentagem de cada tipo de agente presente.
Detalhes
Inicialização
Durante a inicialização do modelo, são criadas tartarugas de acordo com o número escolhido pelo observador. As tartarugas são dispostas aleatoriamente pelo terreno, e são designadas como modestas, justas ou gananciosas aleatoriamente, de acordo com a proporção escolhida pelo observador. A variável turn? é definida como verdadeira, para que as tartarugas possam se reproduzir.
Submodelos
Movimento: as tartarugas movem-se em uma direção determinada aleatoriamente, de forma mediada pela distância de viagem e a viscosidade:
[fd 1 + (travel-distance * (1 - viscosity))]
Comer: quando há exatamente duas tartarugas em um determinado bloco, ambas requisitam a sua parte dos recursos. Caso a soma de seus apetites seja maior que 6, ambas morrem. Se a soma de seus apetites for menor que 6, ambas passam pelo sistema da “loteria reprodutiva”.
Reproduzir: quando é determinado que as tartarugas reproduzam, um número aleatório entre 0 e 6 é gerado. Se este número for menor que o apetite de cada tartaruga, esta tartaruga produz uma nova tartaruga que é igual a ela. Em seguida, a variável turn? é definida como falsa, para que as tartarugas não possam reproduzir mais de uma vez por tick.
Referências
Evolution of Altruistic and Cooperative Habits: Learning About Complexity in Evolution”. Disponível em http://ccl.northwestern.edu/rp/each/index.shtml
BEAGLE (Biological Experiments in Adaptation, Genetics, Learning and Evolution) evolution curriculum. Disponível em http://ccl.northwestern.edu/rp/beagle/index.shtml
Skyrms, B. (2014). Evolution of the social contract. Cambridge University Press.