3.3 Testmiljø
5.1.5 Java Native Interface
Este cenário possui os mesmos parâmetros de execução do Cenário 1, com exceção de que a evolução dos lagartos é habilitada. A população inicial é gerada aleatoriamente, cada indivíduo tendo uma codificação genética aleatória. Os testes deste cenário visam mostrar o impacto da evolução dos lagartos dentro de um ambiente ainda sem predadores, em contraste com o Cenário 1.
A Figura 21 mostra o comparativo entre o tamanho da população de lagartos e a quantidade média de alimentos no Cenário 2. Observa-se que a quantidade média de alimentos no Cenário 2 e para os três ambientes é consideravelmente reduzida em comparação ao Cenário 1. Isso pode ser explicado por diversos fatores, um deles é o aumento da longevidade dos lagartos no Cenário 2 em comparação ao Cenário 1, atribuível à adaptação dos lagartos ao ambiente com o passar das gerações. Nota-se, na Figura 22, que a longevidade no Cenário 2 é bastante similar à do Cenário 1 no início das simulações, mas com o passar do tempo os lagartos vão se adaptando evolutivamente ao ambiente e sua longevidade passa a aumentar. Esse efeito é notável nos três níveis de ambiente, salientando que quanto mais tempo um lagarto vive, mais ele precisa se alimentar.
Outro fator que influencia a quantidade de alimentos nos dois cenários é a evolução dos limiares de hidratação e energia (Figura 23). No Cenário 1 estes valores são fixados em 20, enquanto no Cenário 2 os valores variam entre 25 e 30 com o passar do tempo. Limiares de energia e hidratação mais altos fazem com que os lagartos sintam necessidade de se alimentarem com mais frequência, consumindo mais recursos do ambiente.
Figura 21: Comparativo entre a população de lagartos e a quantidade de alimentos nas simulações do Cenário 2.
O terceiro fator que pode influenciar o aumento no consumo de alimentos do Cenário 2 é a quantidade de filhos gerados por iteração (observável na Figura 24). No simulador, filhos recém gerados iniciam suas vidas com metade de seus níveis de energia e hidratação, fazendo com que precisem se alimentar logo após o nascimento. O aumento na geração de filhos na comparação dos dois cenários também é visível, mostrando que indivíduos com maiores níveis de adaptabilidade ao ambiente tendem a prevalecer na população.
Figura 22: Comparativo entre a longevidade média dos lagartos nas simulações do Cenário 2 para os ambientes
Figura 23: Convergência evolutiva dos limiares de energia e hidratação do Cenário 2.
O quarto fator que influencia o consumo de alimentos no ambiente é a variação na velocidade dos lagartos. No Cenário 1 a velocidade dos lagartos foi mantida em 3 células por iteração, mas no Cenário 2 observa-se um aumento dessa velocidade nos três ambientes (Figura 25). Lagartos mais velozes tendem a capturar os alimentos mais rapidamente que os lagartos mais lentos, que acabam perecendo. Porém, quanto maior a velocidade de um lagarto, maior seu gasto basal de energia e hidratação, fazendo com que ele precise se alimentar mais e com maior frequência.
Figura 25: Comparativo entre a evolução da velocidade dos lagartos nos três tipos de ambiente do Cenário 2.
Como visto anteriormente, o tamanho dos corpos dos lagartos influencia sua alimentação e velocidade. Os alimentos que podem ser consumidos por um lagarto devem ser proporcionais ao tamanho de sua cabeça que, por sua vez, é influenciado pelo tamanho corpo. A evolução do tamanho dos corpos e cabeças dos lagartos para cada tipo de ambiente é vista na Figura 26.
Figura 26: Comparativo entre a evolução do tamanho dos corpos e cabeças dos lagartos no Cenário 2.
Nota-se que nos três ambientes há oscilações nos tamanhos dos corpos e cabeças dos lagartos, o que pode ser explicado pela variação nos tamanhos dos alimentos do ambiente. Observa-se, na Figura 27, que o tamanho dos alimentos varia de forma oscilatória também. Quando a população de lagartos é composta por uma maioria de lagartos de tamanho menor, a quantidade de alimentos de tamanho pequeno diminui, sobrando alimentos grandes em maior quantidade, o que favorece lagartos de tamanho maior, que acabam se multiplicando. Com o aumento da população de lagartos de tamanho maior, a quantidade de alimentos de tamanho grande
decresce e a de alimentos de tamanho pequeno volta a aumentar, favorecendo lagartos de tamanho pequeno. Este comportamento acaba estabilizando dento de um ciclo limite.
Figura 27: Comparativo entre o tamanho dos corpos dos lagartos e o tamanho médio dos insetos e vegetais das
Figura 28: Comparativo entre os motivos das mortes dos lagartos no Cenário 2.
No Cenário 1 as principais causas de mortes de lagartos foram desidratação e desnutrição. Isso se manteve no Cenário 2, porém, no Cenário 1 as curvas que representam quantidades de mortes por esses motivos eram paralelas e quase idênticas (Figura 28). Já no Cenário 2 ocorreram mais mortes por desidratação, pois, neste cenário, a preferência dos lagartos por insetos é maior que a preferência por vegetais (que fornecem mais hidratação do que insetos) na maioria das iterações, como observado na Figura 29. A preferência alimentar é influenciada pelo aumento na velocidade dos lagartos, o que afeta mais o consumo energético do que a
necessidade de hidratação. Como consequência dessa preferência observa-se um maior número de mortes por desidratação, visto que o consumo de vegetais diminui.
Figura 29: Comparativo da preferência dos lagartos por insetos e vegetais nas simulações do Cenário 2.
Com a análise dos resultados das simulações do Cenário 2 nota-se que a evolução teve um efeito positivo no crescimento da população de lagartos, assim como em sua longevidade e fecundidade. Observou-se também que houve diferenciação em seus tamanhos em relação ao Cenário 1, porém os lagartos tornaram-se mais rápidos. O consumo de alimentos no Cenário 2 foi por volta de três vezes maior do que no Cenário 1 devido à necessidade de suprir uma
população maior de lagartos, com maior longevidade, maior agilidade (velocidade) e maior limiar de alimentação.