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Usando el motor de juego Unity para desarrollar un sistema ecológico simulado en 3D basado en un modelo de depredador-presa extendido por la evolución genética

Autores: Kiss, Attila; Pusztai, Gábor

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Usando el motor de juego Unity para desarrollar un sistema ecológico simulado en 3D basado en un modelo de depredador-presa extendido por la evolución genética


Categoría

Gestión y administración

Subcategoría

Gestión de la tecnología y la inovación

Palabras clave

Simulación
Ecosistema
Evolución genética
Modelo depredador-presa
Sostenibilidad
Unidad

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este artículo, presentamos una nueva implementación de una simulación de ecosistema. En nuestro trabajo anterior, implementamos un entorno 3D basado en un modelo de depredador-presa, pero encontramos que en la mayoría de los casos, independientemente de la elección de los parámetros iniciales, la simulación rápidamente conducía a extinciones. Queríamos lograr la estabilización del sistema, un funcionamiento a largo plazo y una mejor simulación de la realidad al incorporar la evolución genética. Por lo tanto, aplicamos el modelo de depredador-presa con un enfoque evolutivo. Usando el motor de juego Unity, creamos y gestionamos un entorno cerrado de ecosistema 3D definido por un mapa artificial o real cargado. Presentamos algunas ejecuciones demostrativas mientras recopilamos datos, observamos eventos interesantes (como extinción, sostenibilidad y comportamiento de enjambres) y analizamos posibles efectos sobre los parámetros iniciales del sistema. Encontramos que incorporar la evolución genética en la simulación estabilizaba ligeramente el sistema, reduciendo así la probabilidad de extinción de diferentes tipos de objetos. La simulación de ecosistemas y el análisis de los datos generados durante las simulaciones también pueden ser un punto de partida para futuras investigaciones, especialmente en relación con la sostenibilidad. Nuestro sistema está disponible públicamente, por lo que cualquiera puede personalizar y cargar sus propios parámetros, mapas, objetos y especies biológicas, así como hábitos de herencia y comportamiento, para que puedan probar sus propias hipótesis a partir de los datos generados durante su funcionamiento. El objetivo de este artículo no era crear y validar un modelo, sino crear una herramienta informática para investigadores evolutivos que deseen probar sus propios modelos y presentarlos, por ejemplo, como presentaciones animadas en conferencias. El uso de simulaciones 3D es principalmente útil con fines educativos, como para involucrar a los estudiantes y aumentar su interés en la biología. Los estudiantes pueden aprender de manera lúdica mientras observan en el escenario gráfico cómo se comporta el ecosistema, cómo la selección natural ayuda a la adaptabilidad y supervivencia de las especies, y qué efectos puede tener la sobrepoblación y la competencia.

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