Gerombolan ikan

Tidak ada ikan yang tahu bentuk gerombolannya. Masing-masing hanya menjalankan tiga aturan tetangga terdekat, dan bentuknya muncul sendiri.

simulasiTiga aturan tetangga terdekat, dilihat dari atas

satuanSI (m)

P0,181

M0,119

d_nn1,06 m

R4,36 m

lembarEH-05rev A

masukan

Sim	Besaran	Nilai
N	Banyaknya ikan	40
a	Bobot penyamaan arah	1,00
s	Bobot menjauh bila terlalu rapat	1,00
c	Bobot mendekat bila terlalu renggang	0,50

kondisi contoh

hasil

Bergerombol

Sim	Besaran terhitung	Nilai
P	Keteraturan arah	0,1807
M	Keteraturan putar terhadap pusat	0,1193
d_nn	Jarak rata-rata ke tetangga terdekat	1,059m
R	Jari-jari gerombolan	4,362m

yang perlu diperhatikan

Pada setelan ini keteraturan arahnya 0,18 dan gerombolannya bergerombol. Bawa bobot penyamaan arahnya ke nol dan ia turun ke 0,11; bawa ke tiga dan ia mencapai 1,00. Tidak ada yang lain berubah: satu aturan, yang dijalankan tiap ikan hanya terhadap tetangganya sendiri, menentukan gerombolannya menjadi barisan atau menjadi awan. Bobot menjauhnya mengatur kerapatan dan bukan bentuknya: melipattigakannya memindahkan jarak rata-rata ke tetangga terdekat dari 1,06 ke 1,82 meter.

verifikasi

5 dari 5 pemeriksaan lolos

Nilai acuan berasal dari luar aplikasi ini. Kolom hitungan dievaluasi saat halaman digambar, jadi tabel ini ikut berubah bila modelnya berubah.

Yang diperiksa	Jenis	Acuan	Nilai acuan	Hitungan	Selisih
Gambarnya sama persis tiap kali dijalankan	Pulang pergi	Pembangkit acak berbenih tetap	0,000000000	0,000000000	nol
Keteraturan arahnya naik bersama bobot penyamaan arah	Perilaku	Vicsek dkk. (1995), Phys. Rev. Lett. 75	1	1	nol
Keteraturan arahnya tidak pernah melampaui satu	Sifat matematis	Batasannya: panjang jumlah vektor satuan dibagi banyaknya	1	1	nol
Tidak ada seekor pun yang melaju lebih cepat daripada yang lain	Sifat matematis	Sifat yang harus berlaku pada aturan yang hanya memutar arah	1	1	nol
Bobot menjauh yang besar merenggangkan jarak tetangga terdekatnya	Perilaku	Perilaku yang harus berlaku pada aturan menjauhnya	1	1	nol

Seluruh pemeriksaan ini juga tersedia sebagai berkas uji yang dapat dijalankan sendiri dengan perintah npm test.

dasar perhitungan

menjauh: menjauhi tetangga yang lebih dekat daripada jarak nyamannya

menyelaraskan: memutar arah menuju arah rata-rata tetangganya

mendekat: menuju pusat tetangganya bila sudah terlalu renggang

Tidak ada satu pun ikan pada lembar ini yang tahu bentuk gerombolannya. Masing-masing hanya melihat beberapa tetangga terdekatnya dan menjalankan tiga aturan sederhana: jangan menabrak, ikuti arah mereka, dan jangan tertinggal. Dari tiga aturan itu, tanpa satu pun pemimpin dan tanpa satu pun rencana, muncul bentuk-bentuk yang seluruhnya punya nama dalam pustaka perikanan. Yang paling pantas diperhatikan bukan bahwa bentuknya muncul melainkan bahwa perpindahan antar bentuknya mendadak. Naikkan bobot penyamaan arah sedikit demi sedikit dan gerombolan yang tadinya berputar tanpa arah akan tiba-tiba, pada satu nilai sempit, berubah menjadi satu barisan yang seluruhnya searah. Tidak ada keadaan setengah jalan yang bertahan lama di antara keduanya. Bagi rekayasa sungai, dua hal mengikuti. Pertama, ikan yang bergerombol memasuki lintasan ikan sebagai satu kesatuan, bukan satu per satu, jadi lintasan yang lebarnya dirancang dari satu ekor akan menyumbat. Kedua, gangguan yang memecah gerombolan, misalnya cahaya, suara, atau arus yang berganti mendadak, dapat menghilangkan perilaku bergerombolnya sama sekali meskipun tidak satu ikan pun terluka.

rujukan

01Reynolds, C.W. (1987). Flocks, herds and schools: a distributed behavioral model. SIGGRAPH Comput. Graph. 21, 25–34.
02Couzin, I.D. dkk. (2002). Collective memory and spatial sorting in animal groups. J. Theor. Biol. 218, 1–11.
03Partridge, B.L. (1982). The structure and function of fish schools. Sci. Am. 246, 114–123.
04Vicsek, T. dkk. (1995). Novel type of phase transition in a system of self-driven particles. Phys. Rev. Lett. 75, 1226–1229.