Dr. Thies Pfeiffer
Programmieren mit StarLogo
StarLogo ist eine Programmiersprache, die auf das bekannte Logoaufbaut
und speziell auf den Einsatz in Lernumgebungen ausgerichtet ist.
Die StarLogo Welt besteht aus Schildkröten (engl. turtles), Feldern (engl. patches) und dem Beobachter (engl. observer).
Schildkröten
Die Schildkröten, von denen man hunderte bis tausende
erzeugen
kann, bewegen sich in einer digitalen Umgebung. Sie können
beliebige Formen annehmen, z.B. können sie aussehen wie Autos oder
Termiten.
Jede Schildkröte besitzt eine Menge von internen
Zustandsvariablen, durch die sie sich auszeichnet und von den anderen
Schildkröten unterscheidet. So kann man nicht nur beeinflussen,
wie eine Schildkröte aussieht, sondern auch, wie sie sich
verhält.
Felder
Die Schildkröten leben auf einem unsichtbaren Gitter aus
kleinen
Feldern - wie ein Schachbrett, das nur schwarze Felder hat. Jedem Feld
kann man willkürlich eine Menge von Information zuordnen, die von
den Schildkröten "erschnüffelt" wird. Z.B. kann auf den
Feldern Futter wachsen. Die Schildkröten finden heraus, ob sie auf
solch einem Futterfeld stehen, indem sie die Farbe des Feldes erfragen,
auf dem sie gerade stehen.
Die Felder können auch Kommandos oder Programme ausführen,
wie z.B. Futter nachwachsen oder neue Schildkröten entstehen
lassen.
Beobachter
Der Beobachter hat eine allwissende Rolle und wacht über
die
StarLogo-Welt.
Zu Beginn jeder Simulation kreiert er die Schildkröten und
konfiguriert die Felder. Er kann auch Schildkröten und Felder
anweisen, bestimmte Befehle auszuführen.
In den traditionellen Logo-Sprachen konnte man nur wenige
Schildkröten haben, die vorwiegend zum Zeichnen von Mustern oder
Figuren benutzt wurden. Dazu verwendeten sie eine Art Stift und konnten
über bestimmte Kommandos gesteuert werden (traditional turtle geometry).
StarLogo erweitert nun diese Idee: Man kann tausende von
Schildkröten haben, die ihre Aktionen alle gleichzeitig - parallel
- ausführen (new turtle geometry).
Aber StarLogo wurde nicht primär zum Zeichnen entwickelt, sondern
um Phänomene in dezentralisierten Systemen, wie z.B.
Vogelschwärmen, Verkehrsstaus oder Ameisenkolonien, zu
erklären.
Zu finden ist StarLogo unter http://www.media.mit.edu/starlogo.
Materialien
Während der Peanuts Herbsthochschule 2002 und 2004 war ich Veranstalter des Workshops der TechFak. Die Unterlagen für den Workshop stelle ich hier gerne zur Verfügung. Über Kommentare und Kritik freue ich mich immer!
- Eine kleine Einführung inklusive der Aufgabenstellungen und einiger Experimente
- Eine Sammlung der wichtigsten StarLogo-Befehle für den Workshop
Aufgaben der Peanuts Herbsthochschule 2004
- Aufgabe 2
- Aufgabe 3a Aufgabe 3b
- Aufgabe 4
- Aufgabe 5a Aufgabe 5b
- Aufgabe 6
- Aufgabe 7
- Aufgabe 8a Aufgabe 8b Aufgabe 8d Aufgabe 8e Aufgabe 8f