AntMe! - Eine Ameisenstraße: Unterschied zwischen den Versionen

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{Wie muss der Quellcode richtig implementiert werden, damit die Ameisen beim Transport in ihren Bau eine Markierung versprühen?}
 
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+ Nein, die Ameisen wissen aus der Information der Markierung was sie machen müssen.
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- An mehreren Stellen müssen noch weitere Veränderungen vorgenommen werden, sonst laufen die Ameisen ziellos über das Gelände.
 
- An mehreren Stellen müssen noch weitere Veränderungen vorgenommen werden, sonst laufen die Ameisen ziellos über das Gelände.
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- Mit dieser Idee der Implementierung entsteht nie eine Ameisenstraße.
 
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- <div style="border: 1px solid blue;border-style:dashed;"><tt>public override void RiechtFreund(Markierung markierung)<br />{<br /><span style="color:#eeeeee">__</span>if (AktuelleLast == 0 && Ziel == null)<br /><span style="color:#eeeeee">__</span>{<br /><span style="color:#eeeeee">____</span>GeheZuZiel(markierung);<br /><span style="color:#eeeeee">____</span>DreheInRichtung(markierung);<br /><span style="color:#eeeeee">__</span>}<br />}</tt></div>
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- <div style="border: 1px solid blue;border-style:dashed;"><tt>public override void RiechtFreund(Markierung markierung)<br />{<br /><span style="color:#eeeeee">__</span>if (AktuelleLast == 0 && Ziel == null)<br /><span style="color:#eeeeee">__</span>{<br /><span style="color:#eeeeee">____</span>GeheZuZiel(markierung);<br /><span style="color:#eeeeee">____</span>DreheInRichtung(markierung.ID);<br /><span style="color:#eeeeee">__</span>}<br />}</tt></div>
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{Schau dir das Bild an und vergleiche es mit deiner Implemtierung: [[Bild:Krüger_TragenZuBau.gif|500px|right]]}
 
{Schau dir das Bild an und vergleiche es mit deiner Implemtierung: [[Bild:Krüger_TragenZuBau.gif|500px|right]]}
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- Meine Ameisen zeigen ein völlig anderes Verhalten.
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+ Einige Ameisen laufen nur nach rechts. Der Quellcode muss weiter angepasst werden.  
 
- Die Ameisen tragen den Apfel direkt in den Bau. Schneller geht es nicht.
 
- Die Ameisen tragen den Apfel direkt in den Bau. Schneller geht es nicht.
 
+ Durch eine unbekannte Ursache tragen die Ameisen den Apfel nicht auf dem kürzesten Weg in den Bau.
 
+ Durch eine unbekannte Ursache tragen die Ameisen den Apfel nicht auf dem kürzesten Weg in den Bau.

Version vom 27. Februar 2010, 14:33 Uhr

<language>Java</language>

Mathematik-digital Pfeil-3d.png
Lernpfad

Eine Ameisenstraße


Teil 3 der Lernpfadgruppe: Programmieren mit AntMe!

Pdf20.gif Kompetenzaufbau


Ziele des Lernpfads

  • Ameisen kommunizieren auf einfache Art
  • eigene Objekte in der Wiki-Umgebung erstellen
  • Was ist die Besonderheit am null-Wert?
  • Umgang mit vorgegebenen Objekten von AntMe!
  • eine Ameisenstraße bauen


Die Kommunikation

  Aufgabe   Stift.gif

Löse das Schüttelrätsel!

Die Ameisen kommunizieren mit (nudwlefotk), sie werden auch (Durft-)Markierung genannt. Sie haben zwei Attribute: eine (atmfriinoon) und einen (dsriua). Die Information und der Radius sind vom Datentyp (tegenri). Je (regßör) der Radius der Duftmarkierung, desto (eclhnselr) verschwindet sie auch.
Befindet sich eine (ieames) in einer Duftwolke, so wird die (heodmte) RiechtFreund(Markierung markierung) aufgerufen. Mit markierung. (motoirfnnia) kann die übermittelte Nachricht ausgelesen werden.

Äpfel zusammen tragen

  Aufgabe   Stift.gif

Die Codefragmente sind dir wieder vorgegeben.

  1. Änder die Methode so ab, dass die Ameisen eine Markierung versprühen und den Apfel gemeinsam in den Bau tragen.
  2. Übernimm den richtigen Quellcode in dein eigenes Ameisenvolk und starte die Simulation! 
public override void Sieht(Obst obst)
{
  if (                                         (obst)                     )
  {
                        (0, 100);

                        (obst);
  }
}

GeheZuZiel&& BrauchtNochTrägerSprüheMarkierung&& WanzenInSichtweite == 0AktuelleLast == 0

                    (                    )
{
  if (                    )
  {
                        (                    );
  }
}

GeheZuZielmarkierungAktuelleLast != 0 && Ziel == nullMarkierung markierungpublic override void RiechtFreund

Das Ergebnis siehst du hier:


  Aufgabe   Stift.gif

Die Kommunikation mit den Äpfeln funktioniert. Schreibe eine kleine Routine für die Kommunikation zur besseren Zuckersuche. Ameisen die einen Zuckerberg sehen, sollen eine Markierung versprühen. Die Information ist "0" (Null) und die Reichweite beträgt 125.

Der null-Wert

Strukturierte Datentypen werden auch                     genannt, weil man auf sie nur indirekt über einen                     zugreift - einer Referenz. Diese Referenz kann entweder mit dem

  •                     null initialisiert werden oder
  • durch den Aufruf des                     Operators

erzeugt werden.
In der Ameisensimulation AntMe! hatte die Referenz                     den Default-Wert null. Trotzdem sind Initialisierungen mit null gefährlich, weil das Objekt existiert, aber seine Komponenten nicht initialisiert wurden.

Ein Beispiel ohne Fehlermeldung: 

  Object obj1 = new Object();
  Object obj2 = null;

Default-WertZeigerReferenz-DatentypennewZiel

 

  Aufgabe   Stift.gif

Hier ist wieder die Programmierumgebung vom Wiki. In ihr schreibst du nach den Kommentaren deinen eigenen Quellcode. Die Objekte werden wie in dem Beispiel erzeugt (siehe unten).

  1. Erzeuge ein Objekt Ameise mit deinem Namen.
  2. Initialisiere eine weitere Ameise mit null.
  3. Was passiert, wenn der Name der 2. Ameise ausgegeben wird?

public Object Ameise(String name) { 

 String myname = name;

 void zeigeNamen() {
   System.out.println("Ich bin eine Ameise und heiße "+myname+".");
 }

 return this;

} <eval id="4b7becafdb750"> // Beispiel: // Object MeineAmeise = Ameise("Tobias"); // MeineAmeise.zeigeNamen(); </eval>

Welche Methoden kennen wir bereits?

  Aufgabe   Stift.gif

Löse das Kreuzworträtsel mit allen bekannten Methode aus AntMe!.

              9      
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
         10           
   1                 
                    
  5                  
                    
                    
6                    
                    
   4                 
                    
                    
 8                   
                    
   7                 
                    
 2                   
                    
  3                  
                    

Benutzen Sie zur Eingabe die Tastatur. Eventuell müssen sie zuerst ein Eingabefeld durch Anklicken aktivieren.

Senkrecht
Schleppen genügend Ameisen einen Apfel?1
Wenn Gegner die Ameise attackieren, wird diese Methode aufgerufen.9
Eine Ameise erblickt einen Apfel oder Zuckerhut.10
Waagrecht
Ameise kommt an.2
Ameise läuft zu ihrem Startpunkt.3
Eine Ameise hebt einen Zuckerwürfel oder Apfel auf.4
Die aktuelle Last wird weggeworfen.5
Eine Wanze oder gegnerische Ameise ist gesichtet.6
Eine Ameise nimmt Geruch von einer Ameise des eigenes Volkes wahr.7
Methode schickt die Ameise in eine bestimmte Richtung.8

So sollten auch deine Ameisen kommunizieren:

Krüger Kommunikation.gif

Und jetzt bauen wir ...

Eine Ameisenstraße

  Aufgabe   Stift.gif

Wir brauchen dafür neue Methoden und Attribute.
Ordne den jeweiligen Begriffen die richtige Beschreibung zu.
Nutze die Pdf20.gif Befehlsliste[1] oder die Übersetzung des Begriffs, wenn dir Codefragmente unbekannt sind.

Wird jede Runde bei jeder Ameise aufgerufen

SprüheMarkierung(int information, int groesse)

Gibt die Richtung der Ameise an.

Koordinate.BestimmeRichtung(Startpunkt, Zielpunkt)

Überprüft, ob das Ziel der Ameise der Bau ist(Rückgabwert: true oder false)

public void DreheInRichtung(int richtung)

markierung.Information

this.Richtung + 180

Gibt die entgegengesetzte Richtung der Ameise an.Die Ameise verteilt ihre Duftwolke mit einer Information in einer bestimmten Größe.Ziel is BauDreht die Ameise in die angegebene Richtung.public override void Tick()this.RichtungLiest die Information aus einer Duftwolke aus.Gibt eine Richtung im Gradmaß zurück. Gemessen wird der Drehwinkel ausgehend vom Startpunkt zum Zielpunkt.

  Aufgabe   Stift.gif

Löse das Quiz!
Beachte: Es können auch mehrere Antwortmöglichkeiten richtig sein.

1. Wie muss der Quellcode richtig implementiert werden, damit die Ameisen beim Transport in ihren Bau eine Markierung versprühen?

public override void Tick()
{
__if (AktuelleLast != 0 && Ziel is Bau)
__{
____SprüheMarkierung(this.Richtung + 180, 10);
__}
}
public override void Tick()
{
__SprüheMarkierung();
}
public override void Tick()
{
__SprüheMarkierung(0, 10);
}
public override void Tick()
{
__if (AktuelleLast > 0 && Ziel != null)
__{
____SprüheMarkierung(this.Richtung + 180, 10);
__}
}
public override void Tick()
{
__if (AktuelleLast > 0 && Ziel is Bau)
____SprüheMarkierung(this.Richtung + 180, 10);
}

2. Muss eine weitere Methode geändert werden?

Nein, die Ameisen wissen aus der Information der Markierung was sie machen müssen.
An mehreren Stellen müssen noch weitere Veränderungen vorgenommen werden, sonst laufen die Ameisen ziellos über das Gelände.
Ja, die Methode RiechtFreund(Markierung markierung) muss noch angepasst werden.
Mit dieser Idee der Implementierung entsteht nie eine Ameisenstraße.

3. Mit welcher Methode gehen die Ameisen mit der Information aus der Duftwolke zur Nahrung?

public override void RiechtFreund(Markierung markierung)
{
__if (AktuelleLast == 0 && Ziel == null)
__{
____GeheZuZiel(markierung);
____DreheInRichtung(markierung);
__}
}
public override void RiechtFreund(Markierung markierung)
{
__if (AktuelleLast == 0 && Ziel == null)
__{
____GeheZuZiel(markierung);
____DreheInRichtung(markierung.Information);
__}
}
public override void RiechtFreund(Markierung markierung)
{
__if (AktuelleLast == 0 && Ziel == null)
__{
____GeheZuZiel(markierung);
____DreheInRichtung(markierung.ID);
__}
}
public override void RiechtFreund(Markierung markierung)
{
__if (AktuelleLast == 0 && Ziel == null)
__{
____DreheInRichtung(markierung.Information);
__}
}

4. Schau dir das Bild an und vergleiche es mit deiner Implemtierung:
Krüger TragenZuBau.gif
Einige Ameisen laufen nur nach rechts. Der Quellcode muss weiter angepasst werden.
Die Ameisen tragen den Apfel direkt in den Bau. Schneller geht es nicht.
Durch eine unbekannte Ursache tragen die Ameisen den Apfel nicht auf dem kürzesten Weg in den Bau.
Die Ameisen ignorieren den Apfel und bringen nur Zucker in den Bau.

Punkte: 0 / 0


Krüger Aha.png

Die Eigenschaft this.Richtung aus der Ameisenklasse gibt die                     der Ameise auf dem Spielfeld an. Außerdem bringt die "GeheGeradeaus"-Bewegung der Ameisen in der Simulation eine kleine Ungenauigkeit mit kurzen                     . Deshalb ist die Anwendung der Methode                     () besser geeignet.

BlickrichtungZickzack-BewegungenBestimmeRichtung

  Aufgabe   Stift.gif

1. Welche Methode gibt der Markierung eine verbesserte Richtung für die anderen Ameisen?

public override void Tick()
{
__if (AktuelleLast != 0 && Ziel is Bau)
__{
____SprüheMarkierung(Koordinate.BestimmeRichtung(Ziel, this), 20);
__}
}
public override void Tick()
{
__if (AktuelleLast != 0 && Ziel is Bau)
__{
____SprüheMarkierung(BestimmeRichtung(Ziel, this), 20);
__}
}
public override void Tick()
{
__if (AktuelleLast != 0 && Ziel is Bau)
__{
____SprüheMarkierung(BestimmeRichtung(this, Ziel) + 180, 20);
__}
}
public override void Tick()
{
__if (AktuelleLast != 0 && Ziel is Bau)
__{
____SprüheMarkierung(Koordinate.BestimmeRichtung(Bau, hier), 20);
__}
}

Punkte: 0 / 0


  Aufgabe   Stift.gif

Implementiere den richtige Quellcode bei deinem eigenen Ameisenvolk!


Das kannst du jetzt

  • eigene Markierung mit den Ameisen versprühen
  • auf Markierungen reagieren
  • Objekte in der Wiki-Umgebung erstellen und damit arbeiten
  • den Unterschied bei der Objektinstanziierung mit dem new-Operator und dem null-Wert
  • Ameisenstraßen mit AntMe! bauen


Krüger Ameisenstrasse.png

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Quellen

  1. ↑ Quelle: http://antme.net
Von „http://dmuw.zum.de/index.php?title=Lernpfade/AntMe!/AntMe!_-_Eine_Ameisenstraße&oldid=17639“