Interacción entre agentes

01 · Punto de partida

El otro también decide

En el Tema 8 el agente tocaba el mundo y el mundo le devolvía el gesto. Ahora el mundo tiene otros que también perciben, deciden y actúan. Un agente ya no solo pisa pasto o sigue feromonas: se cruza con otro agente que puede contagiarlo, bloquearlo, imitarlo o empujarlo.

Ese cruce es el motor de todo lo que sigue en el curso: epidemias, opiniones, pánico, tráfico y mercados no se explican por un agente aislado ni por el suelo que pisa, sino por encuentros que cambian estados.

• ¿Quién se encuentra con quién y a qué distancia cuenta como encuentro?
• ¿Qué cambia después del cruce: opinión, salud, dirección, energía?
• ¿El cambio es mutuo o solo uno influye al otro?
• ¿El encuentro suma, resta o bloquea la próxima acción?

02 · Definición

Coincidir, influir, depender

Toda interacción directa combina tres momentos, del más físico al más social:

03 · Formas

Simétrica o asimétrica, sumar o bloquear

No toda influencia va en ambas direcciones ni con el mismo signo. Declarar la dirección evita la mitad de los errores del modelo.

Radio de interacción

Distancia máxima que cuenta como encuentro: si están más lejos, se ignoran. Define quién es vecino (Tema 13).

Encuentro

Par que en este paso cumple la condición de coincidencia. Se detecta antes de aplicar cualquier cambio.

Influencia

Regla que cambia el estado tras el encuentro: copiar, contagiar, frenar, intercambiar. Puede ser probabilística.

Doble conteo

Error de contar el par (a,b) y también (b,a) como dos encuentros. El par se procesa una sola vez por paso.

04 · Ciclo

El paso con encuentros

Cada paso mueve a todos y recién después resuelve lo que pasó entre ellos, en este orden:

1. 1
   Mover a todos.

   Cada agente actualiza su posición con su regla de movimiento (Tema 12).

2. 2
   Detectar encuentros.

   Armar la lista de pares con distancia menor al radio, sin repetir (a,b) y (b,a).

3. 3
   Aplicar influencias.

   Recorrer la lista y actualizar estados: contagiar, copiar, frenar o intercambiar según el rol.

05 · Representación en Python

Pares que se detectan y se influyen

El agente guarda posición y un estado que otro puede cambiar. El encuentro es una función de distancia; la influencia, una regla sobre el par.

import math

class Agente:
    def __init__(self, x, y, activo=False):
        self.x = x
        self.y = y
        self.activo = activo  # True = ya adoptó / contagia

def hay_encuentro(a, b, radio=0.1):
    return math.hypot(a.x - b.x, a.y - b.y) < radio

a = Agente(0.2, 0.3, activo=True)
b = Agente(0.25, 0.32)
c = Agente(0.9, 0.9)
print(hay_encuentro(a, b), hay_encuentro(a, c))

Con radio 0,1, a y b se encuentran (True) y a y c se ignoran (False): el radio decide la red de encuentros.

Influir sin doble conteo

Se listan los pares una sola vez con i < j y después se aplican los cambios. Así (a,b) no se procesa dos veces.

import random

def aplicar_influencia(pares, p=0.5):
    for a, b in pares:
        if a.activo != b.activo and random.random() < p:
            a.activo = True
            b.activo = True
    return [ag.activo for ag in agentes]

agentes = [Agente(0.2, 0.3, True), Agente(0.25, 0.32), Agente(0.9, 0.9)]
pares = []
for i in range(len(agentes)):
    for j in range(i + 1, len(agentes)):
        if hay_encuentro(agentes[i], agentes[j], radio=0.1):
            pares.append((agentes[i], agentes[j]))
print("pares:", len(pares))
print(aplicar_influencia(pares, p=1.0))

06 · Exploración

Laboratorio: coincidir y convertir

Los agentes caminan al azar. Empieza uno solo convertido (amarillo): cuando un convertido se cruza con otro a menos del radio, lo convierte con probabilidad fija. Las líneas tenues son encuentros de este paso. ¿Cuántos pasos necesita la idea para tomar el mundo?

Cada punto es un agente: amarillo ya convertido, verde aún no. Las líneas grises marcan encuentros del último paso. Pulsá Nueva réplica para otra historia con los mismos parámetros.

Preguntas para explorar

1. Con radio mínimo y 0 pasos, ¿cuántos convertidos hay? ¿Por qué el encuentro necesita movimiento?
2. Subí el radio al máximo con 100 agentes y 60 pasos. ¿Se convierte todo el mundo? ¿Qué frenaría el contagio total?
3. Repetí la misma configuración 3 veces. ¿Los encuentros finales son idénticos? ¿Qué parte es regla y qué parte es caminata?

07 · Comprensión

Confusiones frecuentes

08 · Práctica guiada

Ejercicios con Python

Ejercicio 1: contar encuentros sin repetir

Ejecutá y verificá cuántos pares se detectan. Luego agregá un cuarto agente lejos y comprobá que el conteo no cambia.

import math
pos = [(0.2, 0.2), (0.25, 0.22), (0.9, 0.9)]
radio = 0.1
pares = 0
for i in range(len(pos)):
    for j in range(i + 1, len(pos)):
        d = math.hypot(pos[i][0] - pos[j][0], pos[i][1] - pos[j][1])
        if d < radio:
            pares += 1
print(pares)

Ejercicio 2: predecir la conversión

Sin ejecutar primero: un activo y un inactivo se encuentran con p = 1. ¿Cómo quedan? ¿Y con p = 0? Comprobalo después.

import random
random.seed(1)
for p in [1.0, 0.0]:
    a, b = True, False
    if a != b and random.random() < p:
        a = b = True
    print(p, a, b)

Ejercicio 3: freno por delante

Dos autos en fila: si el de adelante frena y la distancia es menor al radio, el de atrás también frena. ¿Qué imprime?

adelante_frena = True
dist = 0.05
radio = 0.1
atras_frena = adelante_frena and dist < radio
print(atras_frena)

09 · Síntesis

Ideas para recordar

En el próximo tema estudiaremos la comunicación entre agentes: mensajes directos e indirectos que viajan más lejos que el encuentro.