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Things to check
Context
WIKI_COMPOUND_SYSTEM_DEVELOPMENT_MICROBE_STAGEFlags
c-sharp-format
[indent]— Later, there will be composites (bone, muscle) made up of other compounds combined.[/indent]
[indent]— The end products are things like the cell membrane, and can be treated just like compounds. Another important end product is energy.[/indent]
[indent]— Compounds exist in several states in the environment:[/indent]
[indent]— No compounds enter or leave the total ecosystem.[/indent]
[indent]— Compounds can change form (e.g. breaking down water into hydrogen and oxygen)[/indent]
[indent]— Compound clouds are based on a grid representation of environmental resources. Their concentration can vary, and with higher concentration comes a cloud with a more intense colour.[/indent]
[b][u]Organelles[/u][/b]
[indent]— This is where processes generally take place. Some processes require certain organelles. They can vary depending on the quality of the organelle.[/indent]
[indent]— In later stages, this would be organs, workshops/factories and cities.[/indent]
[b][u]Collection and Storage[/u][/b]
[indent]— Amount of compounds in a system measured in a unit based on moles[/indent]
[indent]— Each compound has a weight. This affects how much storage space it takes up in a cell.[/indent]
[indent]— Compounds are automatically absorbed by microbes by swimming through them, if the microbe has space to store it. They are stored in the cytoplasm or in vacuoles.[/indent]
[indent]— Vacuoles can be designated to only store specific compounds.[/indent]
[b][u]Priority System[/u][/b]
Because storage is just going to be general, there need to be priorities on what compounds get stored and which ones to eject first in case the storage is filled.
[b][u]Processes[/u][/b]
[indent]— These control how compounds are converted from one to another, and what is required to do so. If an organism isn't capable of carrying out a particular process, it may not have access to that process' products, and will need to acquire them some other way (probably by eating something), or may not be able to acquire them at all (for example, eating a rhino horn doesn't allow you to grow one yourself).[/indent]
[indent]— The processes you're able to carry out, and how effectively you can do so, define your organism, your species, and your place in the food chain.[/indent]
[indent]— Not all processes will be available at the beginning and the player will need to get certain organelles in order to unlock them.[/indent]
[b][u]Agents[/u][/b]
[indent]— Agents are special compounds with powerful effects, and most are made from the same constituents for the sake of simplicity. Converting incoming compounds into agents is done using the golgi apparatus and endoplasmic reticulum, which consume ATP at a fixed rate whether performing this task or not.[/indent]
[indent]— More details on the Agents page.[/indent]
[b][u]Organisms[/u][/b]
[indent]— Organisms are individuals of a species, whether it be a cell, plant, or creature.[/indent]
[indent]— Each has particular organelles/organs, is capable of particular processes, can store particular compounds, and considers others to be waste products.[/indent]
[indent]— Each one continually carries out the processes it is capable of in order to produce the compounds it needs.[/indent]
[indent]— A compound can be a nutrient for one species and not for another.[/indent]
[b][u]Implementation[/u][/b]
[indent]— At the beginning of the update method, each process calculates its price, and the price function is a function of the demand, the supply, and the previous price of the compound.[/indent]
In the current implementation the function is:
[code]P = √(D / (S + 1)) * COMPOUND_PRICE_MOMENTUM + oldP * (1 - COMPOUND_PRICE_MOMENTUM))[/code]
With:
[code]P[/code] the price
[code]D[/code] the demand
[code]S[/code] the supply
[code]oldP[/code] the old price
[code]COMPOUND_PRICE_MOMENTUM[/code] a constant between 0 and 1.
The function also performs a check to raise the value from 0 to a small positive number if needed.
[indent]— After that's done, if the compound is marked as “useful” (this is done on the compound table), then the price gets inflated by a certain amount, depending on the compound supply. This is done so that the process system knows which compounds does it want to make (otherwise all prices would decay to 0 and that would be no fun).[/indent]
In the current implementation, the price inflating function is:
[code]PI = IMPORTANT_COMPOUND_BIAS / (S + 1)[/code]
With:
[code]PI[/code] the price inflation
[code]S[/code] the supply
[code]IMPORTANT_COMPOUND_BIAS[/code] an arbitrary constant
It’s important to notice that for the first price equation the old price used is the non-inflated one.
If, after all that, the price is below a certain small number, then the price is rounded down to zero (and therefore dumped later).
[indent]— After all those calculations are done for all of the compounds, the process system needs to decide the desired rate for each of the processes.[/indent]
[indent]— This rate could, potentially, be larger than the maximum capacity the process has.[/indent]
[indent]— Said rate is calculated by making a simple prediction about the prices of the compounds, by replicating the same calculations of phase 1 on each compound, but assuming the supply is one unit larger, and then assuming the price is linear in respect of the supply.[/indent]
[indent]— If the price of the compound was 0 on phase 1 it’s assumed that the price of that compound is always 0, regardless of the supply.[/indent]
[indent]— Finally, it’s assumed that the price is 0 for any value of supply that the linearization would make it’s price negative (aka, the minimum value of a function is 0).[/indent]
[indent]— Here’s an example of one of those functions, made in the google drive equivalent of MS Paint:[/indent]
[indent]— Then all the process system has to do is get the rate at which the sum of all the input compound prices would equal the sum of all the output compound prices, and that is the desired rate.[/indent]
[indent]— If all of the output compounds have a price of 0, then the desired rate is made 0.[/indent]
[indent]— An example of a process would be like this:[/indent]
*To account for the storage space, a similar calculation is made but multiplying the prices of the compounds by a function that returns a value between 0.0 and 1.0, depending on the available space and the size and amount of the compounds processed.
In the current implementation, the function is:
[code]M = 2.0 * (1.0 - sigmoid(RS / (AS + 1.0) * STORAGE_SPACE_MULTIPLIER));[/code]
With:
[code]M[/code] is the multiplier between 0 and 1.
[code]RS[/code] is the required space of the compound (volume * amount produced/processed)
[code]AS[/code] is the available storage space
[code]STORAGE_SPACE_MULTIPLIER[/code] is an arbitrary constant (currently 2.0)
[indent]— Then the inputs get converted into the outputs by a rate of the minimum of the desired rate considering the storage space ONLY if by doing so the rate is reduced, otherwise the space is not considered (this is to avoid the process system to destroy compounds to gain space, when the compound purging code should do that), and the max capacity of the process (assuming there are enough inputs and storage space to do so).[/indent]
[indent]— After the desired rates are found, the process must determine the demand of the compounds.[/indent]
[indent]— The demand of a compound is equal to the sum of all the demands generated by all the processes, which is defined by the equation[/indent]
[code]D = DR * IN * soft(PC * IN)[/code]
with:
[code]D[/code] the demand generated by a process.
[code]DR[/code] the desired rate of that process (without capacity, input or storage space limitations being considered).
[code]IN[/code] the input needed by the process (aka the amount of input spent on running the process at a rate of 1).
[code]PC[/code] the maximum process capacity
[code]soft(x)[/code] a continuous, monotonically increasing function that equals 0 when x = 0, and 1 when x ⟶ ∞
In the current implementation:
[code]soft(x) = 2 * sigmoid(x * PROCESS_CAPACITY_DEMAND_MULTIPLIER) - 1[/code]
with [code]PROCESS_CAPACITY_DEMAND_MULTIPLIER[/code] being an arbitrary constant.
[indent]— It’s important to note that a process like A ⟶ B, with a rate of 2 * x it’s exactly the same as the process 2 * A ⟶ 2 * B, with a rate of x[/indent]
[indent]— It’s also important that processes with a max capacity of 0 do not affect the system in any way.[/indent]
[indent]— That’s it! :D[/indent]
[indent]— Plus tard, il y aura des composites (os, muscles) constitués de plusieurs composés combinés.[/indent]
[indent]— Les produits finaux sont des éléments comme la membrane cellulaire, qui peut être traitée comme un composé. Un autre produit final important est l’énergie.[/indent]
[indent]— Les composés existent sous plusieurs états dans l’environnement :[/indent]
[indent]— Aucun composé n'entre ni ne sort de l'écosystème total.[/indent]
[indent]— Les composés peuvent changer de forme (par exemple, la décomposition de l'eau en hydrogène et oxygène).[/indent]
[indent]— Les nuages de composés sont basés sur une représentation en grille des ressources environnementales. Leur concentration peut varier, et une concentration plus élevée donne un nuage d’une couleur plus intense.[/indent]
[b][u]Organites[/u][/b]
[indent]— C’est là que les processus se déroulent généralement. Certains processus nécessitent des organites spécifiques. Leur qualité peut varier.[/indent]
[indent]— À des stades plus avancés, cela deviendrait des organes, des ateliers/usines et des villes.[/indent]
[b][u]Collecte et Stockage[/u][/b]
[indent]— La quantité de composés dans un système est mesurée en une unité basée sur les moles.[/indent]
[indent]— Chaque composé a un poids, ce qui affecte l’espace de stockage qu’il occupe dans une cellule.[/indent]
[indent]— Les microbes absorbent automatiquement les composés en nageant à travers eux, à condition d’avoir de l’espace pour les stocker. Ils sont stockés dans le cytoplasme ou dans des vacuoles.[/indent]
[indent]— Les vacuoles peuvent être assignées au stockage de composés spécifiques.[/indent]
[b][u]Système de Priorité[/u][/b]
Étant donné que le stockage est global, il faut établir des priorités sur les composés à stocker et ceux à éjecter en cas de saturation.
[b][u]Processus[/u][/b]
[indent]— Ceux-ci contrôlent comment les composés sont convertis d’une forme à une autre et ce qui est nécessaire pour cela. Si un organisme ne peut pas effectuer un processus donné, il n’aura pas accès à ses produits et devra les acquérir autrement (probablement en consommant autre chose), voire ne pas les obtenir du tout (par exemple, manger une corne de rhinocéros ne permet pas d’en faire pousser une).[/indent]
[indent]— Les processus qu’un organisme peut effectuer et leur efficacité définissent son espèce et sa place dans la chaîne alimentaire.[/indent]
[indent]— Tous les processus ne sont pas disponibles au début, et le joueur devra obtenir certains organites pour les débloquer.[/indent]
[b][u]Agents[/u][/b]
[indent]— Les agents sont des composés spéciaux aux effets puissants, fabriqués à partir des mêmes constituants pour simplifier le système. La conversion des composés entrants en agents est effectuée par l’appareil de Golgi et le réticulum endoplasmique, qui consomment de l’ATP à un taux fixe, qu’ils effectuent cette tâche ou non.[/indent]
[indent]— Plus de détails sur la page des Agents.[/indent]
[b][u]Organismes[/u][/b]
[indent]— Les organismes sont des individus d’une espèce, qu’il s’agisse d’une cellule, d’une plante ou d’une créature.[/indent]
[indent]— Chacun possède des organites ou organes spécifiques, réalise certains processus, stocke des composés particuliers et considère d’autres comme des déchets.[/indent]
[indent]— Chaque organisme effectue en continu les processus qu’il peut pour produire les composés dont il a besoin.[/indent]
[indent]— Un composé peut être un nutriment pour une espèce et non pour une autre.[/indent]
[b][u]Implémentation[/u][/b]
[indent]— Au début de la méthode de mise à jour, chaque processus calcule son prix, qui est une fonction de la demande, de l’offre et du prix précédent du composé.[/indent]
Dans l’implémentation actuelle, la fonction est :
[code]P = √(D / (S + 1)) * COMPOUND_PRICE_MOMENTUM + oldP * (1 - COMPOUND_PRICE_MOMENTUM))[/code]
Avec :
[code]P[/code] le prix
[code]D[/code] la demande
[code]S[/code] l’offre
[code]oldP[/code] l’ancien prix
[code]COMPOUND_PRICE_MOMENTUM[/code] une constante entre 0 et 1
La fonction vérifie également si la valeur est trop basse et l'augmente légèrement si nécessaire.
[indent]— Ensuite, si le composé est marqué comme "utile" (défini dans la table des composés), son prix est gonflé en fonction de son offre pour s’assurer que le système de processus produit ce dont il a besoin (sinon, tous les prix s’effondreraient à zéro).[/indent]
La fonction de gonflement du prix est :
[code]PI = IMPORTANT_COMPOUND_BIAS / (S + 1)[/code]
Avec :
[code]PI[/code] l’inflation du prix
[code]S[/code] l’offre
[code]IMPORTANT_COMPOUND_BIAS[/code] une constante arbitraire
Le prix initial utilisé dans l'équation est celui sans inflation.
[indent]— Après tous ces calculs, le système de processus doit déterminer le taux désiré pour chaque processus.[/indent]
Ce taux peut dépasser la capacité maximale du processus. Il est déterminé en simulant les calculs de la phase 1, en supposant que l’offre est augmentée d’une unité et que le prix varie linéairement avec l’offre.
[indent]— Si le prix du composé était 0 en phase 1, il est supposé rester 0, quel que soit l’approvisionnement.[/indent]
[indent]— Si la linéarisation donnerait un prix négatif, il est fixé à 0.[/indent]
[indent]— Ensuite, le système de processus trouve le taux où la somme des prix des intrants équivaut à la somme des prix des extrants. C’est le taux désiré.[/indent]
[indent]— Si tous les extrants ont un prix de 0, alors le taux désiré est 0.[/indent]
Un exemple de processus :
Pour prendre en compte l’espace de stockage, une fonction ajuste les prix en fonction de l’espace disponible et de la taille des composés traités.
[code]M = 2.0 * (1.0 - sigmoid(RS / (AS + 1.0) * STORAGE_SPACE_MULTIPLIER));[/code]
Avec :
[code]M[/code] le multiplicateur (entre 0 et 1)
[code]RS[/code] l’espace requis
[code]AS[/code] l’espace de stockage disponible
[code]STORAGE_SPACE_MULTIPLIER[/code] une constante arbitraire
[indent]— Ensuite, les intrants sont convertis en extrants au taux minimum entre le taux désiré et la capacité du processus.[/indent]
[indent]— Enfin, la demande de chaque composé est calculée :[/indent]
[code]D = DR * IN * soft(PC * IN)[/code]
Avec :
[code]D[/code] la demande
[code]DR[/code] le taux désiré
[code]IN[/code] l’intrant requis
[code]PC[/code] la capacité maximale du processus
[code]soft(x) = 2 * sigmoid(x * PROCESS_CAPACITY_DEMAND_MULTIPLIER) - 1[/code]
[indent]— Les processus avec une capacité de 0 n'affectent pas le système.[/indent]
[indent]— C’est terminé ! :D