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### Description of the Rules for the Multi-Agent Simulation Game
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The Multi-Agent Simulation game is based on the famous "Game of Life" by John Conway, and it has been extended to include additional agents and rules to create a more complex and dynamic environment. Here is a brief description of the rules governing the game:
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#### Conway's Game of Life Rules
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1. **Grid-Based World**: The world is represented as a grid of cells where each cell can be either alive (1) or dead (0).
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2. **Neighbor Counting**: Each cell interacts with its eight neighbors (horizontal, vertical, and diagonal).
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3. **Rules of Evolution**:
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- **Underpopulation**: A living cell with fewer than two live neighbors dies.
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- **Survival**: A living cell with two or three live neighbors lives on to the next generation.
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- **Overpopulation**: A living cell with more than three live neighbors dies.
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- **Reproduction**: A dead cell with exactly three live neighbors becomes a living cell.
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#### Extensions with Agents
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In addition to the basic cells, the simulation includes agents such as herbivores and predators that introduce new behaviors and interactions:
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1. **Herbivores (formerly Sheep)**:
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- **Movement**: Herbivores move randomly within the grid.
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- **Hunger**: Herbivores have a hunger level that increases over time. If they do not find food (cells they can consume), they eventually die of hunger.
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- **Reproduction**: Under certain conditions, herbivores can reproduce if they meet specific criteria (e.g., proximity to another herbivore).
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2. **Predators (formerly Wolves)**:
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- **Movement**: Predators also move randomly but are more likely to move towards herbivores.
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- **Hunting**: Predators hunt herbivores. When a predator encounters a herbivore, it consumes the herbivore, resetting its hunger level.
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- **Hunger**: Like herbivores, predators have a hunger level that increases over time. If they do not find food (herbivores to eat), they eventually die of hunger.
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#### Grid Boundaries
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The grid can have two types of boundary conditions:
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1. **Closed Border**: Cells on the edge of the grid have fewer neighbors (cells beyond the grid are considered dead).
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2. **Looping Border**: The grid wraps around, meaning the edge cells consider the opposite edge cells as neighbors, creating a continuous loop.
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#### Custom Rules
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Players can define custom rules for cell birth and survival:
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- **Survival Rules**: Specify the number of neighbors required for a cell to survive.
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- **Birth Rules**: Specify the number of neighbors required for a dead cell to become alive.
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#### Interaction with the Simulation
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Players can interact with the simulation using a graphical user interface (GUI) to:
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- **Toggle Cells**: Click on cells to toggle their state (alive/dead).
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- **Add Agents**: Place herbivores and predators at specified locations.
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- **Control Simulation**: Start, pause, and stop the simulation, and adjust the speed of the simulation.
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This dynamic environment creates a complex and evolving simulation where players can observe patterns, emergent behaviors, and the interactions between different types of agents and cells.
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3;5;7;
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[1, 3, 5, 8]
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[3, 5, 7]
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10,10;11,11;9,11;12,10
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|
||||
|
|
@ -0,0 +1,2 @@
|
|||
/Main.class
|
||||
/testgit.class
|
||||
|
|
@ -0,0 +1,3 @@
|
|||
/Agent.class
|
||||
/Sheep.class
|
||||
/Simulator.class
|
||||
|
|
@ -0,0 +1,25 @@
|
|||
package backend;
|
||||
|
||||
import java.awt.Color;
|
||||
import java.util.ArrayList;
|
||||
import java.util.Random;
|
||||
|
||||
public class Herbivore extends Agent {
|
||||
int hungerLevel;
|
||||
Random randomGen;
|
||||
|
||||
public Herbivore(int x, int y) {
|
||||
super(x, y, Color.white);
|
||||
hungerLevel = 0;
|
||||
randomGen = new Random();
|
||||
}
|
||||
|
||||
@Override
|
||||
public boolean performAction(ArrayList<Agent> neighbors, Simulator world) {
|
||||
// Herbivore moves randomly
|
||||
posX += randomGen.nextInt(3) - 1;
|
||||
posY += randomGen.nextInt(3) - 1;
|
||||
hungerLevel++;
|
||||
return hungerLevel < 20; // Herbivore dies if it reaches maximum hunger
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
|
@ -0,0 +1,91 @@
|
|||
package backend;
|
||||
|
||||
import java.util.ArrayList;
|
||||
|
||||
public class Matrix {
|
||||
private int[][] matrixCells;
|
||||
private int matrixWidth;
|
||||
private int matrixHeight;
|
||||
|
||||
public Matrix(int width, int height) {
|
||||
this.matrixWidth = width;
|
||||
this.matrixHeight = height;
|
||||
this.matrixCells = new int[width][height];
|
||||
}
|
||||
|
||||
public int getWidth() {
|
||||
return matrixWidth;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public int getHeight() {
|
||||
return matrixHeight;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public int getCell(int x, int y) {
|
||||
return matrixCells[x][y];
|
||||
}
|
||||
|
||||
public void setCell(int x, int y, int value) {
|
||||
matrixCells[x][y] = value;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public void toggleCell(int x, int y) {
|
||||
matrixCells[x][y] = (matrixCells[x][y] == 0) ? 1 : 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public ArrayList<String> saveState() {
|
||||
ArrayList<String> state = new ArrayList<>();
|
||||
for (int x = 0; x < matrixWidth; x++) {
|
||||
StringBuilder row = new StringBuilder();
|
||||
for (int y = 0; y < matrixHeight; y++) {
|
||||
row.append(matrixCells[x][y]).append(";");
|
||||
}
|
||||
state.add(row.toString());
|
||||
}
|
||||
return state;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public void loadState(ArrayList<String> lines) {
|
||||
for (int x = 0; x < lines.size(); x++) {
|
||||
String[] values = lines.get(x).split(";");
|
||||
for (int y = 0; y < values.length; y++) {
|
||||
matrixCells[x][y] = Integer.parseInt(values[y]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
public void updateCells(ArrayList<Integer> surviveRules, ArrayList<Integer> birthRules, boolean loopingBorder) {
|
||||
int[][] newCells = new int[matrixWidth][matrixHeight];
|
||||
for (int x = 0; x < matrixWidth; x++) {
|
||||
for (int y = 0; y < matrixHeight; y++) {
|
||||
int neighbors = countNeighbors(x, y, loopingBorder);
|
||||
if (matrixCells[x][y] == 1) {
|
||||
newCells[x][y] = (surviveRules.contains(neighbors)) ? 1 : 0;
|
||||
} else {
|
||||
newCells[x][y] = (birthRules.contains(neighbors)) ? 1 : 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
matrixCells = newCells;
|
||||
}
|
||||
|
||||
private int countNeighbors(int x, int y, boolean loopingBorder) {
|
||||
int count = 0;
|
||||
for (int i = -1; i <= 1; i++) {
|
||||
for (int j = -1; j <= 1; j++) {
|
||||
if (i == 0 && j == 0)
|
||||
continue;
|
||||
int nx = x + i;
|
||||
int ny = y + j;
|
||||
if (loopingBorder) {
|
||||
nx = (nx + matrixWidth) % matrixWidth;
|
||||
ny = (ny + matrixHeight) % matrixHeight;
|
||||
}
|
||||
if (nx >= 0 && nx < matrixWidth && ny >= 0 && ny < matrixHeight) {
|
||||
count += matrixCells[nx][ny];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
|
@ -0,0 +1,31 @@
|
|||
package backend;
|
||||
|
||||
import java.awt.Color;
|
||||
import java.util.ArrayList;
|
||||
import java.util.Random;
|
||||
|
||||
public class Predator extends Agent {
|
||||
int hungerLevel;
|
||||
Random randomGen;
|
||||
|
||||
public Predator(int x, int y) {
|
||||
super(x, y, Color.gray);
|
||||
hungerLevel = 0;
|
||||
randomGen = new Random();
|
||||
}
|
||||
|
||||
@Override
|
||||
public boolean performAction(ArrayList<Agent> neighbors, Simulator world) {
|
||||
for (Agent neighbor : neighbors) {
|
||||
if (neighbor instanceof Herbivore) {
|
||||
hungerLevel = 0; // Reset hunger after eating
|
||||
return true; // Predator survives by eating herbivore
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Move randomly
|
||||
posX += randomGen.nextInt(3) - 1;
|
||||
posY += randomGen.nextInt(3) - 1;
|
||||
hungerLevel++;
|
||||
return hungerLevel < 10; // Predator dies if it starves
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
|
@ -1,59 +0,0 @@
|
|||
package backend;
|
||||
|
||||
import java.awt.Color;
|
||||
import java.util.ArrayList;
|
||||
import java.util.Random;
|
||||
|
||||
// example of basic animal.
|
||||
// do not hesitate to make it more complex
|
||||
// and DO add at least another species that interact with it
|
||||
// for example wolves that eat Sheep
|
||||
public class Sheep extends Agent {
|
||||
|
||||
int hunger;
|
||||
Random rand;
|
||||
|
||||
Sheep(int x,int y){
|
||||
//first we call the constructor of the superClass(Animal)
|
||||
//with the values we want.
|
||||
// here we decide that a Sheep is initially white using this constructor
|
||||
super(x,y,Color.white);
|
||||
// we give our sheep a hunger value of zero at birth
|
||||
hunger = 0;
|
||||
//we initialize the random number generator we will use to move randomly
|
||||
rand = new Random();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* action of the animal
|
||||
* it can interact with the cells or with other animals
|
||||
* as you wish
|
||||
*/
|
||||
public boolean liveTurn(ArrayList<Agent> neighbors, Simulator world) {
|
||||
if(world.getCell(x, y)==1) {
|
||||
world.setCell(x, y, 0);
|
||||
} else {
|
||||
hunger++;
|
||||
}
|
||||
this.moveRandom();
|
||||
return hunger>10;
|
||||
}
|
||||
|
||||
private void moveRandom() {
|
||||
int direction = rand.nextInt(4);
|
||||
if(direction == 0) {
|
||||
x+=1;
|
||||
}
|
||||
if(direction == 1) {
|
||||
y+=1;
|
||||
}
|
||||
if(direction == 2) {
|
||||
x-=1;
|
||||
}
|
||||
if(direction == 3) {
|
||||
y-=1;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
}
|
||||
Binary file not shown.
|
|
@ -0,0 +1,47 @@
|
|||
package backend;
|
||||
|
||||
import java.util.ArrayList;
|
||||
import java.util.HashSet;
|
||||
import java.util.Set;
|
||||
|
||||
public class World {
|
||||
private Matrix matrix;
|
||||
private Set<Agent> entities;
|
||||
|
||||
public World(int width, int height) {
|
||||
this.matrix = new Matrix(width, height);
|
||||
this.entities = new HashSet<>();
|
||||
}
|
||||
|
||||
public Matrix getGrid() {
|
||||
return matrix;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public Set<Agent> getEntities() {
|
||||
return entities;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public void addAgent(Agent Agent) {
|
||||
entities.add(Agent);
|
||||
}
|
||||
|
||||
public void removeAgent(Agent Agent) {
|
||||
entities.remove(Agent);
|
||||
}
|
||||
|
||||
public void updateGrid(ArrayList<Integer> surviveRules, ArrayList<Integer> birthRules, boolean loopingBorder) {
|
||||
matrix.updateCells(surviveRules, birthRules, loopingBorder);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
public Set<Agent> processAgentTurns(Simulator simulator) {
|
||||
Set<Agent> survivingEntities = new HashSet<>();
|
||||
for (Agent agent : entities) {
|
||||
if (agent.performAction(simulator.getNeighbors(agent), simulator)) {
|
||||
survivingEntities.add(agent);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
entities = survivingEntities;
|
||||
return entities;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
|
@ -0,0 +1,15 @@
|
|||
/JPanelDraw$1.class
|
||||
/JPanelDraw.class
|
||||
/Main.class
|
||||
/MyInterface$1.class
|
||||
/MyInterface$10.class
|
||||
/MyInterface$11.class
|
||||
/MyInterface$2.class
|
||||
/MyInterface$3.class
|
||||
/MyInterface$4.class
|
||||
/MyInterface$5.class
|
||||
/MyInterface$6.class
|
||||
/MyInterface$7.class
|
||||
/MyInterface$8.class
|
||||
/MyInterface$9.class
|
||||
/MyInterface.class
|
||||
Loading…
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