21.4 Subsystem - Flora BDI Framework

Die Pflanzenwelt im Eco System, ist wie be­reits er­wähnt durch ih­re Eigenständigkeit als Systemteilnehmer der Flora kon­zi­piert wor­den. So ist nicht nur je­des Tier, son­dern auch je­de Pflanze im Sinne der ant­a­ria­ni­schen »Taxonomie«, ein »BDI/RC« Agent vgl. »Regelkreisläufe & Agenten im Eco System«. Diese Betrachtungsweise ist zwin­gend, da wir die ent­spre­chen­den »Absichten« (Intentions) die­ser Agenten, durch die Spieler und an­de­rer Agenten zur Laufzeit be­stim­men und an­pas­sen. Es so den Teilnehmern des Systems er­mög­licht, »Adaptionen« an sich selbst, als auch ge­gen­über ih­rer Umwelt ziel­be­stim­mend vor­neh­men zu können.

Auch wenn dies für vie­le Leser noch nicht vor­stell­bar ist, so müs­sen wir uns von ei­ner Betrachtungsweise lö­sen, die stän­dig ver­sucht nur den klas­si­schen NPC mit künst­li­cher Intelligenz vgl. »Echte KI Simulation« aus­stat­ten zu wollen.

So will die­ses »Flora BDI Framework«, die ant­a­ria­ni­sche Artenvielfalt durch Prozedural er­stell­te »Floramodelle«, in Form von va­ria­blen »Parametersets«, mit Reaktivität auf die Umwelt, re­spek­ti­ve dem »Environment«, in rea­lis­ti­scher Interaktion, in den je­wei­li­gen »Spielarealen«, als Teil des EcoSystems, ge­ne­rie­ren und simulieren.

Wir be­schäf­ti­gen uns hier mit der Systematik der »Eukaryoten« Domäne, al­so den Lebewesen die min­des­tens ei­nen Zellkern be­sit­zen. So sind un­se­re Pflanzen (Embryophyta), im ant­a­ria­ni­schem Eco System nach ih­rer Klassifikation »Lebewesen«, wel­che über die chro­no­bio­lo­gi­schen Zyklen vgl. »Chronobiologische Zyklen & Rhythmen«, ge­steu­er­te »Generationswechsel« voll­füh­ren werden.

Abbildung 21.5: Agentenorientierte Flora am Beispiel der Linde in Abhängigkeit ih­rer Umwelteinflüsse

Aber stei­gen wir tie­fer ein. Die Grundlegende Idee, be­steht dar­in po­ly­go­nier­te Flora Modelle, als »Basiseingang« in die pro­ze­du­ra­le Berechnung zu ge­ben. Die so am Eingang lie­gen­den »Basismodelle«, wer­den in bio­lo­gisch na­tür­li­che und ent­wick­lungs­spe­zi­fi­sche Teilkomponenten auf­ge­split­tet und über Algorithmen, sto­chas­tisch in ih­ren »Wachstumsprozessen« über spe­zi­fi­sche »Parametersets«, neu de­ter­mi­niert. Dabei wer­den die zu er­zeu­gen­den »Parameter«, die bio­lo­gi­sche Natürlichkeit des »Generationswechsels« be­rück­sich­ti­gen, und ins­be­son­de­re auf die mög­li­chen »Umwelteinflüsse« im ant­a­ria­ni­schem Eco System spe­zi­fisch kompensiert.

In Anlehnung an die­se Vorbedingungen, wird das Framework über heu­ris­ti­sche »Optimierungsverfahren«, zum Beispiel über die »ge­ne­ti­schen Algorithmen« ver­su­chen, ei­ne Äquivalenz der am Eingang lie­gen­den Modelle, sto­chas­tisch ab­zu­bil­den. Das so er­rech­ne­te »Floramodell«, wel­ches über sei­ne Parametersets be­schrie­ben wur­de, wird nun über die »Logical Eco Generation« Control Unit »21/LG/ECO« im Areal nach »Florenreiche« spe­zi­fi­ziert plat­ziert. Zudem wer­den ent­spre­chen­de BDI Agenten nun ih­rer Aufgabe, und in der Erfüllung die­se Ziele im »Environment« ak­ti­vie­ren. Unabhängig der Agenten Steuerung, re­spek­ti­ve »Embryophyta«, er­mög­licht es uns so, ei­ne gren­zen­lo­se Variation der sel­ben Basismodelle im Eco System zu generieren.

Die Optimierungen der »Parametersets«, wer­den zu dem in ih­rer »Taxonomie«, nun spe­zi­fi­schen chro­no­bio­lo­gi­schen Zyklenfolgen, und sys­te­ma­tisch durch der in der Umwelt ver­än­der­li­chen Einflussgrößen, wie Klima, Bebauung, Spieler, Witterung, Realisierung, etc., si­gni­fi­kan­te und ad­ap­ti­ve Iterationen durch­lau­fen kön­nen und aus­prä­gen. Die so eta­blier­ten und in­ter­ak­ti­ven Methoden, lö­sen sich von den sta­ti­schen Ansätzen der her­kömm­li­chen Realisierungsmethoden.

Im »Leveldesign« geht es so nicht mehr, um das Setzen von ein­fa­chen sta­ti­schen vir­tu­el­len Objekten in des­sen Welten, son­dern viel­mehr nun, um die Anwendung von zu­kunfts­ori­en­tier­ten Verfahrensweisen. Dabei wer­den die Objekte (Modelle) sen­si­bel ih­re Form und Befähigungen an­pas­sen, und auf ver­än­der­ba­re Bedingungen der Entwicklungsumgebung, au­to­nom über ih­re in­itia­len Parametersätze der im Design be­schrie­ben Kenngrößen, reagieren.

Abbildung 21.6: Antarianische Floraklassen – be­ding­te Adaption des Frameworks

Da die Komplexität der vir­tu­ell ab­zu­bil­den­den Szenen in ih­rem Anspruch, bei wei­tem dem mensch­li­chem Kontrolleinfluss un­ter­lie­gen wird, müs­sen wir der zu eta­blie­ren­den »Morphogenetik«, ei­ne pro­ak­ti­ve Entwicklungsumgebung (IDE), für die not­wen­di­gen Konstrukte und Modellierungswerkzeuge, mit an die Hand ge­ben. So Bedarf es ei­ner in­no­va­ti­ven »Prozessentwicklung« für das Finden die­ser in­itia­len »Eingangsparameter«, wel­ches durch die­ses Framework von BDI ge­steu­er­ter Agenten über ge­ne­ti­sche Algorithmen kon­trol­liert wer­den kann. Vielmehr noch, die­ses Framework ver­sucht sich, in der sto­chas­ti­schen, in­ver­se pro­ze­du­ra­len Modellierung der Fauna.

So lässt sich das »Flora Framework« nach­fol­gend in 10 Kategorien ge­ne­ra­li­sie­ren. So müs­sen die be­schrei­ben­den »Parametermodelle« der je­wei­li­gen Klassen ei­ne kom­pak­te Semantik, als auch ei­ne ge­nü­gend spe­zi­fi­sche Repräsentationskraft dar­bie­ten. Dabei sind ins­be­son­de­re die »Gefäßplanzen« der Klassen »Nacktsamer« und »Bedecktsamer«, als kom­ple­xes­te Form der pro­ze­du­ra­lem und hy­bri­den Modellierung im ant­a­ria­ni­schem Eco System von Bedeutung.

In den nach­fol­gen­den Spezifizierungen des Kapitels wer­den wir uns so­mit erst ein­mal mit der Beschreibung ei­nes kom­pak­tem »Parametermodells« für al­le »BDI/RC« ge­stütz­ten »Gefäßplanzen« be­schäf­ti­gen, wel­che über den »Embryophyta« Katalog vgl. »Taxonomie« der Basismodelle, den Einzug in die ant­a­ria­ni­sche Fauna fin­den werden.

Des Weiteren möch­te das Framework zu­gleich ei­ne ad­äqua­te »Ähnlichkeitsberechnung« zwi­schen »Basismodell« und pro­ze­du­ral ge­ne­rier­tem in­iti­al be­schrie­be­nen »Parametersatz«, al­so dem neu ad­ap­tiv ent­stan­de­nem Modell, ge­gen­prü­fen kön­nen. Ebenso muss ein Verfahren zur au­to­ma­ti­schen Bestimmung der Eingangsparameter (Initiales Setup) ent­spre­chen­der »Inputmodelle«, auf­ge­zeigt wer­den, um so mit Beginn der Berechnungen be­reits hin­rei­chen­de Ähnlichkeit im op­ti­schem Erscheinungsbild, ge­gen­über dem Basismodell zu erzielen.

Erste Umsetzungen zum Thema fin­dest du im ADG DEV Blog un­ter dem Link Prozeduraler Baum Generator.