การจำลองความเหมือนกับเพื่อนบ้าน

เพื่อนอยู่ได้เราก็อยู่ได้

การจำลองความเหมือนกับเพื่อนบ้าน (Cellular Automata) เป็นวิธีการสร้างความเข้าใจ คาดการณ์ และจัดการความเหมือนกันของเพื่อนบ้านได้ ทำนองเดียวกับการทำ Zoning ในทางเกษตรซึ่งมีความจำเป็นมากในยุคปัจจุบัน

 

ความเหมือนกับเพื่อนบ้าน (http://en.wikipedia.org/wiki/Cellular_automata) เป็นแบบจำลองชนิดในกลุ่มของแบบจำลองซึ่งตัวแปรหลักมีการเปลี่ยนแปลงเป็นครั้งคราว (Discrete model)  แบบจำลองประกอบเป็นตารางของช่อง (cells) ที่มีจำนวนหนึ่ง ค่าของแต่ละช่องมีการเปลี่ยนแปลง (states) ตามค่าของช่องที่อยู่ใกล้ ๆ กัน

ช่องของตารางเหมือนกับช่องของกระดาษกราฟซึ่งนักเรียนใช้งานในการวาดภาพและการเรียนรู้ด้านคณิตศาสตร์

ความเหมือนกับเพื่อนบ้านเปรียบเสมือนกับพื้นที่ลุ่มก็จะถูกเปลี่ยนแปลงให้เป็นพื้นที่นา ในขณะที่พื้นที่ดอนก็เป็นพื้นที่ปลูกพืชไร่หรือพื้นที่ป่าเป็นต้น

 

เพื่อนบ้านก็มีความจำเป็นที่ต้องปรับตัวเพื่อความเป็นมิตรและอยู่ร่วมกันได้อย่างมีความสุข

 

--------------------------------------------------------------- 

อรรถชัย จินตะเวช, เชียงใหม่

 

 

[จรัณธร]

ขอบคุณครับสำหรับความรู้เกี่ยวกับ Cellular Automata   ผมเพิ่งได้ยินครั้งแรกจาก blog ของอาจารย์ครับ  

• ดูเหมือนว่า เวลา (time) และพื้นที่ที่ติดกันข้างเคียง (adjacent areas หรือ neighboring cells)  จะเป็นฟังก์ชั่นและองค์ประกอบที่สำคัญ ซึ่งจะส่งผลให้เกิดปฏิสัมพันธ์ต่อกันละกันใช่ไหมครับอาจารย์  ซึ่งศัพท์วิชาการ ค่อนข้างยากสักหน่อยครับ

การกำหนดเขตการใช้ประโยชน์ด้านการเกษตรเป็นสิ่งจำเป็นในปัจจุบันนี้อย่างที่อาจารย์กล่าวเลยครับ 

• ถ้าหากเปรียบขอบเขตของพื้นที่ที่เราสนใจเป็น cell หนึ่งๆ   และโอกาสที่ cell นี้จะเปลี่ยนแปลงไปก็ขึ้นกับ cell ข้างเคียง (8 cells; กรณีที่เป็น two dimension) 
• ผมว่า การจำลองแบบนี้น่าจะนำมาใช้ในเชิงพื้นที่และมิติทางด้านกาลเวลาได้ดี ด้วยใช่ไหมครับ     เช่น นำไปประยุตก์ใช้การศึกษาแนวโน้มหรือพยากรณ์การเปลี่ยนแปลงของปรากฏการ์ณอะไรบางอย่าง

ใน Wikipedia กล่าวว่า ถ้าใช้การจำลองด้วยเทคนิคนี้กับพื้นที่ที่มีขอบเขตชัดเจนแน่นอน  จะเกิดปัญหาในการกำหนดรูปแบบ (หรือคำนวณค่า) ให้กับ cell ที่อยู่ตรงขอบของพื้นที่ โดยเฉพาะ cell ที่อยู่ตรงหัวมุม  แต่อย่างไรก็ตาม เขาก็มีวิธีแก้ไขปัญหานี้ไว้แล้ว

• ซึ่งลักษณะแบบนี้ ก็คล้ายๆ กับการทำ resampling และ interpolation กับข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมเลยครับ

[อรรถชัย จินตะเวช]

เรียน อ.จรัณธร

เรื่องของการจำลองตามหลักการ "ความเหมือนกับเพื่อนบ้าน" หรือ Cellular Automata ใช้ได้ดีมากในทางเกษตร โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเปลี่ยนแปลงค่าตัวแปรในเชิงพื้นที่ เช่น Soil erosion  การใช้ที่ดิน รูปแบบของการแตกกิ่งก้านของต้นไม้ เป็นต้น

 

ใน EXCEL สามารถเขียน if...then function ให้สามารถแสดงรูปแบบลายผ้าได้อย่างสวยงามครับ

 -------------------------------------------------

[จรัณธร]

ขอบคุณมากครับอาจารย์อรรถชัย

ที่แนะนำฟังก์ชั่น if...then ใน EXCEL  ซึ่งเป็นการใช้ทรัพยากรที่มีอย่างอยู่คุ้มค่ามากครับ