Modelos ecológicos

01 · Punto de partida

El pasto que manda

En el Tema 36 los agentes trocaban sin jefe. Ahora los agentes comen: ovejas que pastan, lobos que cazan y pasto que rebrota. Los modelos ecológicos con agentes unen movimiento (Tema 12), energía (Tema 8) y retroalimentación (Tema 23) en un campo que oscila solo.

Por eso no hay equilibrio fijo: muchas ovejas alimentan lobos, muchos lobos voltean ovejas y pocas ovejas matan lobos de hambre. El ciclo se dibuja sin que nadie lo programe.

• ¿Cuánto pasto hay y cuánto tarda en rebotar?
• ¿Cuánta energía da cada bocado?
• ¿Cuándo se reproduce cada especie?
• ¿Cuándo muere de hambre cada una?

02 · Definición

Presa, depredador y recurso

Toda red trófica combina quién come, a quién y qué rebrota:

03 · Equilibrio

Pocos lobos frente a muchos lobos

La manada decide más que el colmillo: pocos lobos dejan plaga, muchos lobos traen hambre.

Modelo ecológico

Agentes que comen, gastan y se reproducen con recurso que rebrota. Se mide con ovejas, lobos y pasto.

Capacidad de carga

Cuántas bocas aguanta el pasto: techo sin lobos. Pasar el techo es pelar el campo.

Oscilación

Sube y baja encadenado de Lotka-Volterra: presas alimentan lobos que voltean presas. Firma del sistema, no ruido.

Coexistencia

Las tres patas vivas al final: pasto, ovejas y lobos. Exige rebrote que alcance y lobos que no arrasen.

04 · Ciclo

La ronda que pasta, caza y pare

Cada tick mueve, come y actualiza energía, en este orden síncrono:

1. 1
   Mover a todos.

   Caminata corta con rebote en bordes: los encuentros siembran comidas.

2. 2
   Comer lo cercano.

   Oveja que pisa pasto lo come y suma; lobo que toca oveja la come y suma.

3. 3
   Criar o morir.

   Con energía alta pare cría que reparte; con cero muere; el pasto comido rebrota con p.

05 · Representación en Python

Bocado que suma, vida que resta

La energía es caja: entra por bocado y sale por vivir. El resto decide cría o tumba.

def energia(e, comio, bocado=4, costo=1):
    return e + (bocado if comio else 0) - costo

print(energia(5, True), energia(5, False))

Comiendo sube a 8 y sin comer baja a 4: el bocado manda sobre el hambre de un día.

Cría que reparte

Con resto alto nace cría y la energía se parte: dos flacas en vez de una gorda.

def cria(e, umbral=10):
    return (e // 2, e // 2) if e >= umbral else (e, None)

print(cria(12), cria(6))

06 · Exploración

Laboratorio: campo que oscila solo

Pastizal de 20 × 12 que rebrota con pasto. Las ovejas pastan y los lobos cazan por cercanía durante 100 rondas. Celeste oveja, naranja lobo, verde pasto. ¿Cuántos lobos aguanta el campo sin voltearlo?

Cada punto camina libre sobre el pastizal: el verde de fondo es pasto vivo. Sin pasto no hay ovejas y sin ovejas no hay lobos. Pulsá Nueva réplica para otra historia con los mismos inicios.

Preguntas para explorar

1. Con lobos al mínimo y pasto bajo, ¿qué pasa con el pasto? ¿Por qué sin dientes igual se pela?
2. Subí los lobos al máximo. ¿Quedan ovejas? ¿Y lobos al final? ¿Quién mata a quién de hambre?
3. Repetí 3 veces con valores medios. ¿El final es idéntico? ¿Qué parte es rebrote y qué parte es sorteo de encuentros?

07 · Comprensión

Confusiones frecuentes

08 · Práctica guiada

Ejercicios con Python

Ejercicio 1: caja de energía

Ejecutá y compará comer contra ayunar. Luego subí el costo a 3.

def energia(e, comio, bocado=4, costo=1):
    return e + (bocado if comio else 0) - costo

print(energia(5, True), energia(5, False), energia(5, True, costo=3))

Ejercicio 2: predecir el pelado

Sin ejecutar primero: 50 ovejas comen 1 pasto cada una y rebotan 10 por ronda. ¿Balance?

print(10 - 50)

Ejercicio 3: dientes que se quedan sin plato

Si cada lobo necesita 1 oveja cada 5 rondas y quedan 2 ovejas para 8 lobos, ¿alcanza? Escribilo.

print(2 / 8)

09 · Síntesis

Ideas para recordar

En el próximo tema compararemos con la simulación de eventos discretos: agentes frente a colas y eventos.