Mathesis Wiki

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**Projektdokumentation**

Die grundsätzliche Idee unseres Projektes ist, ein Ökosystem zu simulieren und dieses am Laufen zu halten. Dieses sollte mit verschiedenen Arten mit leicht unterschiedlichen Individuen besiedelt werden, die intra- und interspezifisch interagieren, Räuber-Beute-Beziehungen haben und sich fortpflanzen. Auch eine Interaktion mit der Umwelt und den Pflanzen sollte stattfinden, indem an Wasserstellen getrunken wird und sie anders überquert werden als das Land und die Pflanzen als Nahrung dienen. Die Lebewesen müssen essen, trinken und sich fortpflanzen und sollen dabei nach einheitlichen Kriterien handeln und anhand von einem Nahrungs- und Wasserlevel Prioritäten setzen. Dann wollten wir die Populationsentwicklung und das Verhalten der Lebewesen betrachten. Erst wollten wir eine Evolution simulieren, doch merkten relativ schnell, dass die Verhaltensbeobachtung und die Evolution stark unterschiedliche Zeitskalen benötigen. Wir konzentrierten uns also auf die Beobachtung der Tiere auf einer kleinen Zeitspanne. Unser wissenschaftlicher Zusammenhang sollte ursprünglich sein, dass wir den Tieren reale Werte und Eigenschaften geben, sodass deren Interaktionen möglichst realitätsnah ablaufen. Mit heranschreitender Arbeitszeit merkten wir jedoch, dass die Funktionen und Variablen in unserer Simulation zu realitätsfern sind, dass das Verwenden von wissenschaftlich korrekten Werten keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefern würde. Der wissenschaftlichen Zusammenhang ist bei unserem Projekt also eher die Reflexion der Simulation: Wir konnten untersuchen, ob wir trotz unserer inakkuraten Werte ökologische Gesetze und Prinzipien erkennen können, und uns überlegen, wie das Verhalten der Tiere in echt ablaufen würde, und wie unser Code diesen natürlichen Instinkt verändert.
Den ausführlichen Verlauf unseres Projektes mit Daten kann man im Protokoll nachlesen, oder zusammengefasst in einer Tabelle  in der Projektplanung. Generell kann man aber zu dem Verlauf unserer Projektarbeit sagen, dass er teilweise langsam, aber immer stetig war. Auch wenn wir manche Stunden nicht so wirklich viel geschafft haben, oder an Problemen hängen geblieben sind, gab es trotzdem immer einen kleinen Fortschritt. Eine feste Projektplanung mit Zwischenzielen und Zeitplänen hatten wir gar nicht so wirklich. Am Beginn der Mathesisstunden haben wir uns immer einmal besprochen, was wir diese Stunde überhaupt machen wollen oder müssen, und wer welche Aufgaben übernimmt, individuell gearbeitet, und am Ende noch kurz besprochen wieviel in dieser Stunde geschafft wurde und haben uns dann teilweise auch noch Hausaufgaben aufgegeben. Wir haben also eher immer spontan gearbeitet und haben geguckt wie weit wir damit kommen. Rückschauend kann man sagen, dass in den Stunden, wo nicht so viel geschafft wurde, meistens etwas Zeit durch die Anfangsbesprechungen verbraucht wurde. Es war zwar an sich sinnvoll, vor dem Arbeiten die nächsten Schritte zu besprechen, doch da wir uns eben nicht so wirklich klare Ziele gesetzt haben und ab dem 5.Block auch unsere Gruppenstruktur aufgelöst haben, gab es bei den Besprechungen immer ein wenig Planlosigkeit. Ein Strukturiertes Planen wäre definitiv sinnvoll gewesen. Jedoch hat auch unsere spontane Arbeitsmethode einige Vorteile mit sich gebracht: Es gab weniger Frustration, da wir nicht verbissen auf ein klares Ziel hingearbeitet haben, sondern auch bereit dazu waren, unsere groben Ziele flexibel an unseren Fortschritt und unsere Motivation anzupassen. Natürlich hatten wir immer das Ziel im Kopf, eine funktionierende Simulation eines Ökosystems zu programmieren, doch einen strikten Plan mit festgelegten Methoden gab es nie, weswegen wir immer offen für neue und verschiedene Arbeitsweisen waren. 


-	Funktionen und eigenschaften der lebewesen

-	Beschreibung code


Zusammenfassend kann man sagen: Wir haben es geschafft, ein einigermaßen funktionierendes Ökosystem zu simulieren. Wie schon mehrmals beschrieben hatten wir keine festen Ziele, die erreicht werden konnten. Jeder hat so gut wie er konnte und auf seine Weise ohne viel Druck an unserem Projekt gearbeitet und zur „Vervollständigung“ beigetragen. Wir freuen uns, dass auf diese Weise etwas Funktionierendes und Vorzeigbares dabei entstanden ist. „Vervollständigung“ in Anführungszeichen, weil es jetzt gefühlt unendlich Möglichkeiten gibt, unsere Simulation noch zu verbessern oder zu erweitern. Wir könnten zum Beispiel noch einen Tag-Nachtrythmus und somit eine Art Uhr einführen, dann könnten wir einen Schlafrythmus für jedes Tier einführen, und ihre Tag- und Nachtaktivität beachten, indem sie sich während ihrem Schlaf verstecken. Die Lebensräume der Tiere könnten bestimmt werden, das lebensraumbezogene Konkurrenzverhalten könnte dann simuliert werden… So kann man immer weiter machen. Auch an der Visualisierung könnte man noch arbeiten: die Tiere „teleportieren“ sich in unserem jetztigen Stand jeden Simulationsschritt ein kleines Stück weiter, schöner wäre aber eine Vsualisierung der Bewegung dorthin. Auch das Laufen um Wasser herum könnte noch eingeführt werden, denn momentan laufen unsere Tiere durch das Wasser durch und werden langsamer, um das herumlaufen oder schwimmen zu simulieren. Ein weiterer Schritt, der zu Beginn auch noch ein Zeil von uns war, wäre das Einbinden einer weiteren Zeitskala, so dass man die Evolution der Lebewesen untersuchen könnte. Dann hätte man auch noch die Mutation einführen müssen….
Ein Ökosystem ist so kompliziert, dass eine Simulation dessen niemals vollendet sein kann. Wir konnten jedoch feststellen, dass ein Ökosystem, das aus den von uns verwendeten Individuen besteht, in der realen Welt so nicht funktionieren würde, da wir unsere erst realitätsgetreuen Parameter später ändern mussten, um das Ökosystem einigermaßen zum Laufen zu bekommen. Wir haben aber auch nie erwartet, dass eine auf unsere Art simuliertes Ökosystem irgendwie mit einem realen Ökosystem mithalten kann. Trotzdem sind wir aber mit unserem Ergebnis sehr zufrieden. Die Lebewesen haben zwar kein natürliches Verhalten, aber es ist hauptsächlich logisch. Wir konnten sogar einige ökologische Prozesse in unserer Simulation beobachten: das Räuber Beute Verhalten zwischen Hase und Fuchs: gab es viele Füchse, gab es weniger Hasen und anderseherum. Sogar ökologische Nischen konnten wir beobachten: zum Beispiel hatten in einem Simulationsdurchgang die Hasen eine Wasserstelle gefunden, umgeben mit genug Pflanzen und fern von ihren Feinden. 
Das Ökosystem ist nicht perfekt, aber es  überlebt für einige Zeit, die gleichen Startbedingungen bringen wegen den leicht unterschiedlichen Parametern der Individuen unterscheidliche Ergebnisse bei jedem Durchgang und es ist spannend zu beobachten. Damit sind wir persönlich sehr zufrieden.
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