ภาษาแอล ภาษาต้นไม้

สวัสดีครับทุกท่าน

         วันนี้หากินเรื่องใกล้ตัวนะครับ เลยนำเสนอภาษาแอล หรือเรียกว่า L-systems ระบบแอลนั่นเองครับ เป็นภาษาที่นักชีววิทยาชาวอังการี่ จากมหาวิทยาลัย Utrecht จากประเทศเนเธอร์แลนด์ ที่ชื่อ Aristid Lindenmayer (1925-1989) เมื่อ ค.ศ. 1968 ได้ออกแบบไว้ เพื่ออธิบายโครงสร้างและการเจริญเติบโตของต้นไม้ครับ เป็นภาษาที่ใ้ช้ตัวอักษรในการอธิบายโครงสร้างของต้นไม้ ด้วยสัญลักษณ์ต่างๆ นะครับ

         ผมได้ปรับปรุงแนวทางของระบบแอลเพื่อให้สอดคล้องกับงานวิจัยที่ผมทำ เพื่อให้ปรับใช้กับแนวทางของเราเอง

ดูภาพตัวอย่างเล่นๆ ดังต่อไปนี้ก่อนนะครับ

จากภาพด้านบน จะเห็นว่าผมใช้ สัญลักษณ์ง่ายๆ ดังต่อไปนี้นะครับ

 I   =  Internode  แทนท่อนของกิ่งก้าน
 L =   Leaf  แทนใบของต้นไม้
 F =   Flower แทนดอกของต้นไม้
 [   ] = Branch แทนการแตกกิ่งใหม่ของต้นไม้
  -, +   = Rotation  แทนการหมุนของกิ่ง โดย - แทนการหมุนไปทางตามเข็มนาฬิกา และ + แทนการหมุนในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา เป็นมุมที่กำหนด จากภาพด้านบนใช้ มุมเป็น 45 องศา

จากภาพตัวอย่างด้านบน จะมีชุดตัวอักษรอธิบายลักษณะลำต้นเหนือพื้นดิน Shoot  และ รากส่วนใต้ดิน Root เป็นชุดตัวอักษรตามที่เีขียนไว้ในภาพนะครับ

มาดูตัวอย่างอื่นๆ ต่อไปกันดีกว่าครับ

 
คลิกที่ภาพจะเห็นภาพเคลื่อนไหวการเจริญเติบโต เป็นกรณีศึกษาตัวอย่างนะครับ

 ต้นไม้ด้านบนนี้ แทนด้วยภาษาแอลที่ออกแบบไว้ด้านล่างนี้นะครับ เมื่อเราใส่ L-systems code นี้เข้าไปในโปรแกรม PlantVR ที่เขียนไว้จากงานวิจัย แล้วกำหนดค่าต่างๆ เกี่ยวกับต้นไม้ ต้นไม้ก็เจริญเติบโตตามที่กำหนดไว้ในรูปแบบการเจริญเติบโต ตามข้อมูลที่มีและกำหนดไว้ในโปรแกรม

[Lsystem]
Plant{
     Shoot{
         Iterations=3
         Angle=45
         Diameter=0.7
         Axiom=A
         A=(0.33)A[+A]A[-A]A,(0.33)A[+A]A,(0.34)A[-A]A
         Endrule
         A=IL
     }
     Root{
         Iterations=0
         Angle=45
         Diameter=0.5
         Axiom=i
         A=(0.5)I[+A][/A][\A]A,(0.25)I[+A][/A]A,(0.25)I[+A][\A]A
         B=(0.5)I[-B][/B][\B]B,(0.25)I[-B][\B]B,(0.25)I[-B][/B]B
         C=(0.5)I[-C][+C][\C]C,(0.25)I[-C][\C]C,(0.25)I[+C][\C]C
         D=(0.5)I[-D][+D][/D]D,(0.25)I[+D][/D]D,(0.25)I[-D][/D]D
         E=I[-A][+B][/C][\D]E
         Endrule
         A=I
         B=I
         C=I
         D=I
         E=I
     }
}
[EndLsystem]

 ตัวอักษรเหล่านั้น ก็จะแทนการแทนที่และวนทำซ้ำเพื่อเป็นไปตามการกำหนดไว้ในโปรแกรม โดยจะมีการแปลค่าอักษรที่ได้ให้เป็นต้นไม้นะครับ ไว้ผมจะเขียนเล่าไว้ใ้ห้อ่านกันอีกนะครับ

หากเรามีการต่อยอดงานไปถึงการทำวิจัยพวกพืชไร่ และอื่นๆ ต่อไป มีการใส่รายละเอียดเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมเข้าไป ให้ต้นไม้โตตามปัจจัยต่างๆ ก็อาจจะเป็นประโยชน์ต่อเกษตรกรต่อๆ ไปครับ

อ่านเพิ่มเติมได้ที่ www.somporn.net

ขอบพระคุณมากครับผม

เม้ง