Theoretische Ökologie

Quelle: Wikipedia. Seiten: 52. Kapitel: Conways Spiel des Lebens, Gaia-Hypothese, Lotka-Volterra-Regeln, Parasitoid, Megaherbivorenhypothese, Populationsdynamik, Lotka-Volterra-Gleichungen, Mosaik-Zyklus-Konzept, Hardy-Weinberg-Gleichgewicht, Methode der ökologischen Knappheit, Ökogeographische Regel, Agentenbasierte Modelle, Artenpool-Hypothese, Logistische Gleichung, Konkurrenz, Stoffkreislauf, Life-history-Theorie, Fortpflanzungsstrategie, Wator, Metapopulation, Habitatverlust, Populationsgenetik, CLAW-Hypothese, Mutualismus, Crowding-Effekt, Maxent, Intraspezifische Konkurrenz, Hassell-Gleichung, Konkurrenzausschlussprinzip, Leslie-Matrix, Kolmogorov-Gleichung, Simpson-Index, Effektive Populationsgröße, Wildbiologie und Jagdwirtschaft, Assembly Rules, Reproduktionswert, Reproduktionskosten, Population Viability Analysis, Migration, Malthusgleichung. Auszug: Das Spiel des Lebens (engl. Conway's Game of Life) ist ein vom Mathematiker John Horton Conway 1970 entworfenes System, basierend auf einem zweidimensionalen zellulären Automaten. Es ist eine einfache und bis heute populäre Umsetzung der Automaten-Theorie von Stanislaw Marcin Ulam. Das Spielfeld ist in Zeilen und Spalten unterteilt und im Idealfall unendlich groß. Jedes Gitterquadrat ist ein Zellulärer Automat (Zelle), der einen von zwei Zuständen einnehmen kann, welche oft als lebendig und tot bezeichnet werden. Zunächst wird eine Anfangsgeneration von lebenden Zellen auf dem Spielfeld platziert. Jede lebende oder tote Zelle hat auf diesem Spielfeld genau acht Nachbarzellen, die berücksichtigt werden (Moore-Nachbarschaft). Die nächste Generation ergibt sich durch die Befolgung einfacher Regeln. Das Spiel kann manuell auf einem Stück Papier oder mit Computerhilfe simuliert werden. Da ein reales Spielfeld immer einen Rand hat, muss das Verhalten dort festgelegt werden. Man kann sich den Rand zum Beispiel durch tote Zellen belegt denken, so dass manche Gleiter ihre Bewegungsrichtung dort ändern. Eine andere Möglichkeit ist ein Torus-förmiges Spielfeld, bei dem alles, was das Spielfeld nach unten verlässt, oben wieder herauskommt und umgekehrt, und alles, was das Spielfeld nach links verlässt, rechts wieder eintritt und umgekehrt. Alternativ kann man auch nur lebendige Zellen und ihre direkte Umgebung simulieren und bei Bedarf mehr Speicher allozieren, da große tote Flächen tot bleiben. So hat man zumindest ein quasi unendliches Feld. Anstatt auf einer quadratisch gerasterten Ebene kann die Simulation auch auf einer sechseckig gerasterten Ebene erfolgen. Dann beträgt die maximale Zahl der Nachbarn nicht acht, sondern sechs. Es gibt auch dreidimensionale Game of Life-Simulationen. Eine weitere Variationsmöglichkeit ist die Vergrößerung der möglichen diskreten Zustände einer Gitterzelle. Die Folgegeneration wird für alle Zellen gleichzeitig berechnet und ersetzt die aktu