Dynamique urbaine.nlogo

globals [
  ;; Déclarations des variables pour les graphiques de l'interface
  gradient-pollution
  pc_pollution
  
  nb-groups
  moyenne-individus
  centers?
  
  happy-regroup
  happy-pollution
  happy-centers
  happy
  
  actual-happy-regroup
  recall-happy-regroup1
  recall-happy-regroup2
  recall-happy-regroup3
  recall-happy-regroup4
  moyenne5-happy-regroup
  
  actual-happy-pollution
  recall-happy-pollution1
  recall-happy-pollution2
  recall-happy-pollution3
  recall-happy-pollution4
  moyenne5-happy-pollution
  
  actual-happy-centers
  recall-happy-centers1
  recall-happy-centers2
  recall-happy-centers3
  recall-happy-centers4
  moyenne5-happy-centers
  
  actual-happy
  recall-happy1
  recall-happy2
  recall-happy3
  recall-happy4
  moyenne5-happy
  
  actual-nb-groups
  recall-nb-groups1
  recall-nb-groups2
  recall-nb-groups3
  recall-nb-groups4
  moyenne5-nb-groups
]


breed [individus individu]
breed [centers center]


individus-own [
  move?
  regroup?
  dispersion?
  happy-regroup?  
  happy-pollution?
  happy-centers?
  pollution-tolerate-aleatoire
  near-polluted
  voisins
  peopleITolerate
]


patches-own [
  t
  white-patch
  pollution
  nb-colorated-patches-in-visoin
  count-colorated-in-vision
]


to setup
  ;; Définition des paramètres initiaux
  ask individus [die]
  clear-all-plots
  clear-output
  clear-patches
  
  reset-ticks
  
  ;; Initialisation des formes des tortues
  set-default-shape individus "person"
  set-default-shape centers "flag"
  
  make-individus init-individus 
  
  ;; Initialisation des variables
  
  set moyenne-individus 0
  set nb-groups 0
  set centers? false
  
  ;; Variables pour le lissage des courbes dans l'interface
  ;; % happy-regroup
  set actual-happy-regroup 0
  set recall-happy-regroup1 0
  set recall-happy-regroup2 0
  set recall-happy-regroup3 0
  set recall-happy-regroup4 0
  set moyenne5-happy-regroup 0
  
  ;; % happy-pollution
  set actual-happy-pollution 0
  set recall-happy-pollution1 0
  set recall-happy-pollution2 0
  set recall-happy-pollution3 0
  set recall-happy-pollution4 0
  set moyenne5-happy-pollution 0
  
  ;; % happy-centers
  set actual-happy-centers 0
  set recall-happy-centers1 0
  set recall-happy-centers2 0
  set recall-happy-centers3 0
  set recall-happy-centers4 0
  set moyenne5-happy-centers 0
  
  ;; % happy
  set actual-happy 0
  set recall-happy1 0
  set recall-happy2 0
  set recall-happy3 0
  set recall-happy4 0
  set moyenne5-happy 0
  
  ;; nb-groupes
  set actual-nb-groups 0
  set recall-nb-groups1 0
  set recall-nb-groups2 0
  set recall-nb-groups3 0
  set recall-nb-groups4 0
  set moyenne5-nb-groups 0
  
  ask individus [
    set move? true
    set regroup? false
    set dispersion? false
    set happy-regroup? false
    set happy-pollution? false
    set happy-centers? false
    set peopleITolerate 30
  ]
  
  ask patches [
    set pcolor 9.9
  ]
  
  happiness
  
end


to go 
  ;; A chaque tick, on effectue cette procédure!
  set gradient-pollution 9.9 * (0.001 * pollution-rate)
  
  ask individus [
    set pollution-tolerate-aleatoire random (pollution-tolerate + 0.99)
    regroup
    move 1
    pollutate
    reac-polution
    compter_voisins
  ] 
  
  ask patches [
    set nb-colorated-patches-in-visoin 0
    set count-colorated-in-vision 0
    
    if pcolor != 9.9 [
      decontaminate
    ]
    set pollution pcolor
  ]
  
  happiness
  
  set pc_pollution ( 1 - (( mean [pollution] of patches ) / 9.9 )) * 100
  set moyenne-individus mean [voisins] of individus
  set nb-groups (init-individus / moyenne-individus)
  set nb-groups round nb-groups
  
  ifelse any? centers [set centers? true] [set centers? false]
  
  ;; Lissage des courbes dans l'interface
  
  ;; Pour lisser la courbe du happy-regroup dans l'interface, on prend la moyenne des happy-regroup des 5 derniers ticks
  set recall-happy-regroup4 recall-happy-regroup3
  set recall-happy-regroup3 recall-happy-regroup2
  set recall-happy-regroup2 recall-happy-regroup1
  set recall-happy-regroup1 actual-happy-regroup
  set actual-happy-regroup happy-regroup
  
  set moyenne5-happy-regroup (actual-happy-regroup + recall-happy-regroup1 + recall-happy-regroup2 + recall-happy-regroup3 + recall-happy-regroup4) / 5 
  
  
  ;; Pour lisser la courbe du happy-pollution dans l'interface, on prend la moyenne des happy-pollution des 5 derniers ticks
  set recall-happy-pollution4 recall-happy-pollution3
  set recall-happy-pollution3 recall-happy-pollution2
  set recall-happy-pollution2 recall-happy-pollution1
  set recall-happy-pollution1 actual-happy-pollution
  set actual-happy-pollution happy-pollution
  
  set moyenne5-happy-pollution (actual-happy-pollution + recall-happy-pollution1 + recall-happy-pollution2 + recall-happy-pollution3 + recall-happy-pollution4) / 5
  
  
  ;; Pour lisser la courbe du happy-centers dans l'interface, on prend la moyenne des happy-centers des 5 derniers ticks
  set recall-happy-centers4 recall-happy-centers3
  set recall-happy-centers3 recall-happy-centers2
  set recall-happy-centers2 recall-happy-centers1
  set recall-happy-centers1 actual-happy-centers
  set actual-happy-centers happy-centers
  
  set moyenne5-happy-centers (actual-happy-centers + recall-happy-centers1 + recall-happy-centers2 + recall-happy-centers3 + recall-happy-centers4) / 5
  
  
  ;; Pour lisser la courbe du happiness dans l'interface, on prend la moyenne des happy des 5 derniers ticks
  set recall-happy4 recall-happy3
  set recall-happy3 recall-happy2
  set recall-happy2 recall-happy1
  set recall-happy1 actual-happy
  set actual-happy happy
  
  set moyenne5-happy (actual-happy + recall-happy1 + recall-happy2 + recall-happy3 + recall-happy4) / 5
  
  
  ;; Pour lisser la courbe du nombre de groupes dans l'interface, on prend la moyenne des nombres de groupes des 5 derniers ticks
  set recall-nb-groups4 recall-nb-groups3
  set recall-nb-groups3 recall-nb-groups2
  set recall-nb-groups2 recall-nb-groups1
  set recall-nb-groups1 actual-nb-groups
  set actual-nb-groups nb-groups
  
  set moyenne5-nb-groups (actual-nb-groups + recall-nb-groups1 + recall-nb-groups2 + recall-nb-groups3 + recall-nb-groups4) / 5
  
  tick
end



;; ------------------------------------------------------
;; PCROCEDURES GENERALES
;; ------------------------------------------------------


;; INDIVIDUS

to make-individus [#n]
  ;; Créer des individus
  create-individus #n 
  [ 
    set-individus
    setxy random-xcor random-ycor
  ]
end


to set-individus
  ;; Définit la taille et la couleur des individus
  set color green
  set size 1
end


to compter_voisins
  ;; Détermine le nombre d'individus voisins pour un individu donné et dans un rayon donné
  set voisins count individus in-radius vision
end


to happiness
  ;; Rapporte si l'individu est heureux ou non
  ;; Il est heureux s'il trouve # peopleITolerate individus dans son rayon de vision,
  ;; s'il se trouve sur une cellule dont les voisines ne sont pas toutes polluées (en fonction du
  ;; seuil de tolérance fixé dans l'interface) et si un centre d'intérêt rentre dans son champ
  ;; de vision
  
  let count-happy-regroup 0
  let sum-happy-regroup 0
  
  ask individus [
    
    set near-polluted count neighbors with [pcolor <= ( 2 * gradient-pollution)]
    let A count individus in-radius vision with [distance myself > 0.01]
    
    ;; L'individu est graduellement heureux s'il a k individus dans son champ de vision (k allant de 1 jusqu'à peopleITolerate/2)
    ;; puis inversement, il devient malheureux (mal à l'aise) si il a m individus dans son champ de vision (m allant de {peopleITolerate/2 + 1} jusqu'à peopleITolerate)
    ifelse A > 0 and A <= peopleITolerate [
      ifelse A <= ceiling (peopleITolerate / 2) [
        set count-happy-regroup A * 1 / ceiling ((peopleITolerate) / 2)
        set sum-happy-regroup sum-happy-regroup + count-happy-regroup
      ] [
        set count-happy-regroup 1 - (A - ceiling (peopleITolerate / 2)) * 1 / ceiling (peopleITolerate)
        set sum-happy-regroup sum-happy-regroup + count-happy-regroup
      ]
    ] [
      set count-happy-regroup 0
    ]
    
    ;; L'individu est heureux s'il n'est pas entouré de plus de # pollution-tolerate-aleatoire cellules autour de lui
    ifelse near-polluted > pollution-tolerate-aleatoire [
      set happy-pollution? false
    ] [
      set happy-pollution? true
    ]
    
    ;; L'individu est heureux s'il voit un centre d'intérêt dans son champ de vision
    ifelse any? centers in-radius vision [ ; On devient heureux si on est aussi proche d'un centre que l'on souhaîte être proche d'un individu
      set happy-centers? true
    ] [
      set happy-centers? false
    ]
  ]
  
  ;; On comptabilise les heureux
  set happy-regroup sum-happy-regroup / init-individus
  set happy-pollution count individus with [happy-pollution? = true]  / init-individus
  set happy-centers count individus with [happy-centers? = true] / init-individus
  
  ;; On fait la différence si les centres d'intérêts sont pris en compte par le modèle ou non pour évaluer le bonheur de manière générale
  ifelse centers? [
    set happy (happy-regroup + happy-pollution + happy-centers) / 3
  ] [
    set happy (happy-regroup + happy-pollution) / 2
  ]
  
end


;; ------------------------------------------------------
;; CENTERS

to draw-centers
  ;; On crée les centres d'intérêts si le bouton "draw" de l'interface est enfoncé, et si le bouton gauche de la souris clique sur les patches où l'utilisateur le souhaite.
  ;; Si un centre d'intérêt est déjà placé sur le patch sélectionné, alors ça l'efface. Sinon, ça en crée.
  ;; Tant que le bouton gauche de la souris est appuyé et que la souris se ballade sur l'écran, alors l'utilisateur crée/supprime des centres d'intérêts.
  let erasing? [any? centers-here] of patch mouse-xcor mouse-ycor
  while [mouse-down?] [
    ask patch mouse-xcor mouse-ycor
      [ 
        ifelse erasing? [ 
          ask centers-here [die] 
        ] [ 
          if count centers-here < 1 [
            sprout-centers 1 [set-centers]
          ] 
        ]
      ]  
    display 
  ]
end


to set-centers
  ;; On définit la couleur et la taille des centres d'intérêts
  set color red
  set size 1
end

to erase-centers
  ;; Supprimer tous les centres d'intérêts d'un coup (bouton 'erase' dans l'interface)
  ask centers [die]
end



;; ------------------------------------------------------
;; DEPLACEMENTS INFDIVIDUS

to move [x]
  ;; Si nous n'avons pas repéré d'individus dans notre rayon de vision, alors on continue à se déplacer
  ;; de façon aléatoire
  if move? = true or dispersion? = true [
    rt random 360
    lt random 360
  ]
  fd x
end


;; ATTRACTION

to regroup
  ;; On tente cette procédure à chaque tick
  ;; Si on trouve au moins un individu ou un centre d'intérêt dans notre rayon de vision, alors on s'en raproche. Sinon
  ;; on continue à bouger aléatoirement (procédure move ci-dessous)
  ifelse any? centers in-radius vision [
    let i random-float 1
    ifelse i < influence-centers / 100 [
      regroup-toward-centers
    ] [
      regroup-towards-individus
    ]
  ] [
    regroup-towards-individus
  ]
end


to regroup-towards-individus
  ;; Procédure pour se rapprocher des individus
  let peopleISee other individus in-radius vision with [distance myself > 0.1] ; Les individus ne se regroupent que s'ils sont à une distance plus grande que 0.1 l'un de l'autre
  let B count peopleISee
  
  ifelse B > 0 [
    ;; Si l'individu est satisfait du # de personne dans son champ de vision, alors il choisit un individu parmi ceux qu'il voit et s'en rapproche
    ;; sinon il se déplace aléatoirement autour de lui de deux pas, pour tenter de trouver une situation plus agréable
    ifelse B <= peopleITolerate [
      set heading towards one-of peopleISee
      set move? false
      set regroup? true
      set dispersion? false
      set happy-regroup? true
    ] [
      move 2
    ]
  ] [
    set move? true
    set regroup? false
    set happy-regroup? false
  ]
end


to regroup-toward-centers
  ;; Procédure pour se rapprocher des individus
  let centerISee centers in-radius vision
  
  if count centerISee > 0 [
    set heading towards one-of centerISee
    set move? false
    set regroup? true
    set dispersion? false
  ]
end



;; ------------------------------------------------------
;; POLLUTION

to pollutate
  ;; Colorer les cases après le passage d'un individu (gradient de blanc-noir)
  ifelse pcolor >= gradient-pollution [
    ;; Gradient de noir
    set pcolor pcolor - gradient-pollution
  ] [
    set pcolor 0
  ]
  if pollution-rate != 0 [
    set t soil-pollution-retention / 4 + 1
  ]
end


to decontaminate
  ;; Décolorer les cases après le passage d'un individu
  set t t - 1
  let newvalue pcolor + gradient-pollution
  if t <= 0 [
    ifelse newvalue < 8.9 [
      set pcolor pcolor + 1
    ] [
      set pcolor 9.9
    ]
  ]
end


;; ------------------------------------------------------
;; REACTION POLLUTION

to reac-polution
  ;; Black pollution
  let black-neighbors? (count neighbors with [pcolor = 0] >= pollution-tolerate-aleatoire)
  
  ifelse black-neighbors? [set happy-pollution? false] [set happy-pollution? true]
  
  ifelse black-neighbors? [
    ifelse any? neighbors with [pcolor = 9.9] [
      set heading towards one-of neighbors with [pcolor = 9.9]
    ] [
      move 3
    ] 
  ] [
    set dispersion? true
  ]
  
  ;; Near black pollution 1
  let black-neighbors1? (count neighbors with [pcolor = 0 + gradient-pollution] >= pollution-tolerate-aleatoire)
  
  ifelse black-neighbors1? [
    ifelse any? neighbors with [pcolor = 9.9] [
      set heading towards one-of neighbors with [pcolor = 9.9]
    ] [
      move 2.5
    ] 
  ] [
    set dispersion? true
  ]
  
  ;; Near black pollution 2
  let black-neighbors2? (count neighbors with [pcolor = 0 + 2 * gradient-pollution] >= pollution-tolerate-aleatoire)
  
  ifelse black-neighbors2? [
    ifelse any? neighbors with [pcolor = 9.9] [
      set heading towards one-of neighbors with [pcolor = 9.9]
    ] [
      move 2
    ] 
  ] [
    set dispersion? true
  ]
  
  ;; Near black pollution 3
  let black-neighbors3? (count neighbors with [pcolor = 0 + 3 * gradient-pollution] >= pollution-tolerate-aleatoire)
  
  ifelse black-neighbors2? [
    ifelse any? neighbors with [pcolor = 9.9] [
      set heading towards one-of neighbors with [pcolor = 9.9]
    ] [
      move 1
    ] 
  ] [
    set dispersion? true
  ]
end
@#$#@#$#@
GRAPHICS-WINDOW
196
11
687
523
16
16
14.6
1
10
1
1
1
0
1
1
1
-16
16
-16
16
1
1
1
ticks
30.0

INPUTBOX
12
112
110
172
init-individus
150
1
0
Number

BUTTON
13
34
79
67
NIL
setup
NIL
1
T
OBSERVER
NIL
NIL
NIL
NIL
1

BUTTON
109
34
172
67
NIL
go
T
1
T
OBSERVER
NIL
NIL
NIL
NIL
1

SLIDER
12
265
184
298
pollution-tolerate
pollution-tolerate
0
8
3
1
1
NIL
HORIZONTAL

SLIDER
13
442
185
475
soil-pollution-retention
soil-pollution-retention
0
100
30
10
1
NIL
HORIZONTAL

SLIDER
12
181
184
214
vision
vision
0
20
5
1
1
NIL
HORIZONTAL

SLIDER
12
223
184
256
pollution-rate
pollution-rate
0
100
30
10
1
NIL
HORIZONTAL

PLOT
701
221
1390
506
Happiness - Pollution
tick
%
0.0
100.0
0.0
100.0
true
true
"clear-plot\nset moyenne5-happy-regroup 0\nset moyenne5-happy-pollution 0\nset moyenne5-happy-centers 0\nset moyenne5-happy 0\nset pc_pollution 0" ""
PENS
"Happy-regroup" 1.0 0 -534828 true "" "plot moyenne5-happy-regroup * 100"
"Happy-pollution" 1.0 0 -2758414 true "" "plot moyenne5-happy-pollution * 100"
"Happy-centers" 1.0 0 -2754856 true "" "plot moyenne5-happy-centers * 100"
"Happy (mean)" 1.0 0 -16777216 true "" "plot moyenne5-happy * 100"
"Soil-pollution" 1.0 0 -7500403 true "" "plot pc_pollution"

PLOT
1228
66
1388
212
Happiness   regroup - pollution
% regroup
% pollution
0.0
101.0
0.0
101.0
true
false
"set happy-regroup 0\nset happy-pollution 0" ""
PENS
"default" 1.0 0 -16777216 true "" "plotxy happy-regroup * 100 happy-pollution * 100"

SLIDER
12
375
184
408
influence-centers
influence-centers
0
100
30
10
1
NIL
HORIZONTAL

TEXTBOX
14
316
164
334
Centers' parameters
11
0.0
1

TEXTBOX
14
93
164
111
Individus' parameters
11
0.0
1

PLOT
701
66
1064
212
# groups
ticks
# groups
0.0
100.0
0.0
10.0
true
false
"set moyenne5-nb-groups 0" ""
PENS
"default" 1.0 0 -16777216 true "" "plot moyenne5-nb-groups"

MONITOR
700
17
793
62
# groups actual
nb-groups
17
1
11

TEXTBOX
11
541
1391
653
Ce modèle montre le comportement d'individus à la quête du bonheur. Le bonheur est fonction de 3 caractéristiques:\n  1° Le nombre d'individus visibles dans un rayon \"vision\". Si ce nombre d'individus est compris entre 0 et 15, alors l'individu est graduellement plus heureux plus ce nombre augmente, l'inverse entre 15 et 30, et au delà de 30 individus, il cherche à bouger dans un rayon de 2 pas autours de lui pour trouver une meilleure situation.\n  2° La pollution qui entoure l'individu. Moins il y en a, plus il est heureux. Le seuil de tolérance est fixé aléatoirement entre 0 et pollution-tolerate pour chaque individu. En se déplaçant, l'individu pollue (il produit des déchets); il laisse une trace derrière lui. Plus la case est polluée, plus elle devient noire. Le sol possède une capacité de rétention de la pollution: soil-pollution-retention.\n  3° Les centres d'intérêts (marché, école, gallerie d'art...). Si au moins un centre d'intérêt se trouve dans le rayon de vision de l'individu, alros il est heureux. Les centres d'intérêts possèdent une influence et plus cette influence est grande, plus les individus seront captivés et tenteront d'en rester proche. Pour dessiner un centre d'intérêt, actionner 'draw', et maintenir le bouton gauche de la souris là où vous le souhaitez. Pour effacer un centre d'intérêt, cliquer sur celui-ci en ayant activé 'draw'. Finalement, pour supprimer tous les centres de la fenêtre, cliquer sur 'erase'.
11
0.0
1

TEXTBOX
1099
80
1221
144
Condition d'équilibre dynamique: formation d'un disque noir\n                    -------->\n
11
0.0
1

TEXTBOX
14
426
164
444
Soil's parameter
11
0.0
1

BUTTON
12
333
96
366
draw
draw-centers
T
1
T
OBSERVER
NIL
NIL
NIL
NIL
1

MONITOR
799
17
857
62
# centers
count centers
17
1
11

BUTTON
102
333
184
366
erase
erase-centers
NIL
1
T
OBSERVER
NIL
NIL
NIL
NIL
1

@#$#@#$#@
## WHAT IS IT?

(a general understanding of what the model is trying to show or explain)

## HOW IT WORKS

(what rules the agents use to create the overall behavior of the model)

## HOW TO USE IT

(how to use the model, including a description of each of the items in the Interface tab)

## THINGS TO NOTICE

(suggested things for the user to notice while running the model)

## THINGS TO TRY

(suggested things for the user to try to do (move sliders, switches, etc.) with the model)

## EXTENDING THE MODEL

(suggested things to add or change in the Code tab to make the model more complicated, detailed, accurate, etc.)

## NETLOGO FEATURES

(interesting or unusual features of NetLogo that the model uses, particularly in the Code tab; or where workarounds were needed for missing features)

## RELATED MODELS

(models in the NetLogo Models Library and elsewhere which are of related interest)

## CREDITS AND REFERENCES

(a reference to the model's URL on the web if it has one, as well as any other necessary credits, citations, and links)
@#$#@#$#@
default
true
0
Polygon -7500403 true true 150 5 40 250 150 205 260 250

airplane
true
0
Polygon -7500403 true true 150 0 135 15 120 60 120 105 15 165 15 195 120 180 135 240 105 270 120 285 150 270 180 285 210 270 165 240 180 180 285 195 285 165 180 105 180 60 165 15

arrow
true
0
Polygon -7500403 true true 150 0 0 150 105 150 105 293 195 293 195 150 300 150

box
false
0
Polygon -7500403 true true 150 285 285 225 285 75 150 135
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Polygon -7500403 true true 15 75 15 225 150 285 150 135
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