Las prácticas de este curso se realizan sobre –modelos basados en agentes (MBA)– que acompañan a cada una de sus unidades, (a excepción de la unidad 10.- Escala en biología y sociedad que no tiene ninguno). Estas prácticas de laboratorio, son modelos NetLogo programados en esta plataforma.

Los modelos NetLogo del curso «Introducción a la complejidad» que se muestran en estas páginas, son transcripciones de los originales (que tienen extensión .nlogo) a formato gráfico mediante mapas conceptuales con el fin de explicar la función de cada modelo y comentar su programación.

Los modelos basados en agentes son programas computacionales que sirven para simular las acciones que realizan cierto agentes como individuos autónomos. Los modelos tienen la finalidad de determinar los efectos que producen las interacciones de tales agentes entre ellos o con su entorno.

Interfaz de la plataforma para programar modelos NetLogo
Interfaz de la plataforma NetLogo

NOTA SOBRE LA VERSIÓN DE NETLOGO: Todos los modelos de este curso, están en la versión 6.1.1. Aunque ya existen versiones más avanzadas de NetLogo, no debe haber problemas de compatibilidad.

Para programar modelos NetLogo se dispone de una interfaz que inicialmente solo presenta un cuadro negro conocido como el «mundo» donde discurre la acción del modelo. En el resto de espacio en blanco se añaden controles tales como botones para ejecutar acciones, interruptores on-off, deslizadores para seleccionar valores de los parámetros, selectores para elegir entre opciones predeterminadas, monitores para mostrar valores obtenidos, gráficos cuadros de entrada y salida de resultados.

Con todo ello, en los modelos Netlogo, se define, al menos, una tipología de conjuntos: turtles (tortugas) que son los agentes propiamente dichos; patches (parches o baldosas de suelo) que son los espacios en los que actúan las turtles; links (enlaces) que sirven para establecer relaciones con las turtles, con los patches o con ambos.

En los modelos Netlogo caben una amplísima variedad de tipos.
El modelo Netlogo «Blood Sugar Regulation»

El modelo que se muestra en esta imagen tiene botones, selectores, monitores y un gráfico. Representa la regulación de la glucosa en sangre por parte del hígado y el páncreas a través de la producción de las hormonas insulina y glucagón En el mundo se representan las células como patches cuadrados que son marrones (células hepáticas) o amarillas (células pancreáticas). Sobre estos patches se representan las turtles como niveles de las moléculas de glucosa (puntos blancos), insulina (puntos azules) y glucagón (puntos rojos) en el torrente sanguíneo.

Desde la interfaz de NetLogo se puede acceder a una extensa Biblioteca de Modelos para poder ejecutarlos y estudiarlos. De allí es el modelo Blood Sugar Regulation que se muestra en la imagen anterior, en la dirección archivos>>Biblioteca_de_Modelos>>Biology>>Blood_sugar_Regulation

Nota sobre las transcripciones en los mapas conceptuales.- En las transcripciones de los modelos Netlogo que aquí se presentan, he conservado estos nombres, (turtles, patches y links) en inglés para mantener la coherencia de la transcripción respecto de la programación original del modelo.

Es recomendable para quienes no conozcan esta plataforma MBA, que sigan, al menos, los tutoriales básicos que ofrece NetLogo. Los respectivos enlaces son:

En la primera unidad del curso «Introduction to Complexity» del SFI, (ahora integrada en unidad 1.- Introducción a los sistemas del módulo «Pensamiento sistémico y sistemas complejos») se presentan algunos modelos básicos de NetLogo que sirven como una introducción o tutorial sobre la forma de trabajar con modelos basados en agentes, (ABM, en sus siglas en inglés). Estos modelos se refieren a las hormigas como agentes: son «Ant1«. «Ant2» y «AntsNew«.

Todos los modelos que se utilizan en el curso están transcritos para facilitar su análisis y comprensión. Consiste en una traducción al español de la página de información, una presentación de la interfaz del modelo, y una descripción de los bloques de código.

En particular, los de esta unidad son: N01.-Ant1N01.- Ant2N01.-AntNew.

Nota sobre la nomenclatura de las transcripciones de modelos NetLogo.- A los nombres originales de los modelos, que tienen la extensión .nlogo, les he puesto la letra N (de NetLogo) y el número de unidad del curso donde se utiliza.

Los tres últimos apartados de esta primera unidad, Melanie Mitchell los dedica a una introducción a NetLogo. Son los apartados 1.7; 1.8 y 1.9 cuyos videos muestro a continuación por su interés para los que no conozcan la programación en esta interfaz y por ser NetLogo parte esencial del curso:

1.7 Introducción a NetLogo Video 1 [11:02 ]

1.7 Introducción a NetLogo Video 2 [3:25]

Una vez visualizados estos dos vídeos se propone el siguiente ejercicio.

Pregunta 1
Descargue AntsNew.nlogo

Establezca la población en 200 y la tasa de difusión en 20.
Para cada valor de tasa de evaporación a continuación, ejecute el modelo cinco veces y, para cada ejecución, registre la cantidad de tics que se necesitan hasta que se come toda la comida. (Recuerde hacer clic en «setup» antes de cada ejecución). Puede deslizar la barra de velocidad para hacer que esta ejecución sea más rápida.
Luego hay que promediar estos cinco números; este es el “tiempo promedio ” para este valor de tasa de evaporación.

¿Qué valor de tasa de evaporación a continuación hace que las hormigas sean más rápidas (en promedio) para comerse toda la comida?
Respuesta A: tasa de evaporación = 0
Respuesta B: tasa de evaporación = 5
Respuesta C: tasa de evaporación = 20

Video de respuesta [0:18]

1.8 Primer modelo de NetLogo (Introducción opcional a la programación de NetLogo) [17:34]

1.9 Segundo modelo de NetLogo (Introducción opcional a la programación de NetLogo, 2ª parte) [18:45]

Esta primera unidad termina con una tarea opcional (homework) para tres tipos de aprendizaje: básico, intermedio y avanzado, que puede verse (en inglés) aquí.