NetLogo编程工具介绍-宏观农业研究院

NetLogo编程工具介绍

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一、什么是NetLogo

NetLogo是一个免费的开源软件，它由Uri Wilensky发起并由链接学习和计算机建模中心(CCL)持续开发，目前已被全球成千上万的师生以及研究学者安装使用。

NetLogo是一个多主体建模仿真的集成开发环境，它非常适合复杂系统的开发，成千上万的“主体”可以同时运动，这使得探索微观个体的行为及其互动而涌现的宏观现象成为可能。此外，它还提供HubNet参与式仿真功能。迄今，许多已发表的科学研究都是使用NetLogo平台进行模拟分析的。

二、NetLogo软件的安装

NetLogo桌面版：http://ccl.northwestern.edu/netlogo

NetLogo网页版：http://www.netlogoweb.org/launch

三、NetLogo软件的介绍

（以模型库模型“Wolf Sheep Predation”为例）

软件窗口包含三个页面：界面页、信息页以及代码页。

1. 界面页（Interface）

图1

界面页一般包含四个部分，工具条、界面控件、视图以及命令中心。

1.1 工具条（Toolbar）

通过工具条，可以添加界面控件，调整模型运行的速度以及视图更新方式等。

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图2

1.2 界面控件（Interface Item）

1.2.1 按钮（Button）

按钮按下后模型就会执行一个动作以做出响应，右击按钮控件打开编辑窗口，可以设置按钮执行的例程以及是否持续执行等。

例如在Wolf Sheep Predation模型中，图3所示的按钮“setup”按下之后，模型会执行初始化过程。

图3

1.2.2 滑块（Slide）

每一个滑块物件都会关联一个全局变量，随着滑块的滑动，全局变量的值也会相应变化。

例如在Wolf Sheep Predation模型中，图4所示的滑块关联的全局变量为“initial-number-sheep”，当滑块处于40刻度时，全局变量“initial-number-sheep”的值为40。

图4

1.2.3 开关（Switch）

与滑块一样，每一个开关物件也有与其关联的全局变量，随着开关状态变化，全局变量的值也会相应变化。

例如在Wolf Sheep Predation模型中，图5所示的开关关联的全局变量（Global Variable）为“show-energy?”。当开关处于位置“On”时，“show-energy?”的值为True，当开关处于位置“Off”时，“show-energy?”的值为False。

图5

1.2.4 选择器（Chooser）

与滑块一样，每一个选择器物件也有与其关联的全局变量，随着选择器选项的变化，全局变量的值也会相应变化。

例如在Wolf Sheep Predation模型中，图6所示的选择器“model-version”具有两个选项，“sheep-wolves”和“sheep-wolves-grass”。当选项“sheep-wolves”被选中时，全局变量“model-version”的值为“sheep-wolves”，反之亦然。

图6

1.2.5 注释（Note）

注释用来为界面页添加信息型文本标签，可以对各类界面控件添加注释，模型运行过程中注释内容不变。

例如在Wolf Sheep Predation模型中，图7所示的注释表明注释所在区域是主体“羊“的参数设定。

图7

1.2.6 监视器（Monitor）

监视器是显示模型信息的一种方法，当模型运行时监视器中的数值不断更新。

例如在Wolf Sheep Predation模型中，图8所示的监视器“sheep”实时监控视图中羊的数量，并将值显示在监视器物件中。

图8

1.2.7 图（Plots）

图是显示模型信息的另外一种方法，用于可视化输出结果，有线形、条形、点状三种输出形式。通过定义不同的画笔，图可以实时图形化模型的信息。

例如在Wolf Sheep Predation模型中，如下图9所示的图“populations” 中有三支画笔：“sheep”、“wolves”和“grass / 4”。随着模型的运行，三支画笔会在图中留下痕迹，右击图物件打开编辑页面，可以看到每支画笔对应的作图命令。在这个图中，图能够实时显示羊、狼以及草/4的数量。