Os 9 Genes De Cada Criatura

• Visão — raio (em células) em que a criatura detecta comida. Maior visão = mais eficiente, mas não tem custo direto de energia.
• Gasto ao mover (moveCost) — energia perdida a cada passo. Criaturas com moveCost alto morrem rápido em ambientes escassos.
• Limiar de reprodução (reproThresh) — energia mínima acumulada para tentar se reproduzir. Valor baixo = estratégia r (reproduz cedo); valor alto = estratégia K (espera acumular mais).
• Chance de reprodução (reproChance) — probabilidade por tick de gerar um filhote quando o limiar é atingido (0.05–1.0).
• Idade de maturidade (maturityAge) — número mínimo de ticks de vida antes de poder se reproduzir.
• Expectativa de vida (lifespan) — ticks máximos de vida. Ao atingir esse limite, a criatura morre mesmo com energia.
• Velocidade (speed) — número de passos por tick. Criaturas rápidas agem antes das lentas e chegam primeiro à comida.
• Ninhada (clutch) — número de filhotes gerados em cada reprodução (1–3). Aumenta crescimento populacional mas dilui energia.
• Mutabilidade (mutability) — escala da mutação em todos os outros genes. Alta mutabilidade = evolução rápida, mas instável.

Passo A Passo De Cada Tick (stepSim)

1. Ordenação por velocidade: criaturas mais rápidas agem primeiro — competição real por recursos.
2. Busca de comida (nearestFood): a criatura varre o raio de visão usando distância Manhattan e identifica a célula de comida mais próxima.
3. Movimento: se encontrou comida, move-se em direção a ela (eixo com maior distância primeiro). Se não encontrou, anda numa direção aleatória (N/S/L/O).
4. Custo de energia: perde moveCost × passos por tick.
5. Alimentação: se parar numa célula com comida, come e recupera energia. A comida é removida do mapa.
6. Reprodução: se age ≥ maturityAge e energy ≥ reproThresh e rand() < reproChance, gera clutch filhotes com genes mutados. A energia do pai é dividida com os filhotes.
7. Morte: ocorre se energy ≤ 0 ou age ≥ lifespan ou a população atingiu o limite máximo.

Mutação (mutate)

Cada gene do filhote recebe o valor do pai mais um ruído aleatório escalonado pela mutabilidade do pai:

• O ruído é sorteado num intervalo simétrico (ex: ±0.40 para visão, ±4 para lifespan).
• O valor resultante é limitado (clamp) ao intervalo válido de cada gene.
• A própria mutabilidade muta levemente (±0.06), mas de forma independente dos outros genes.
• Alta mutabilidade acelera a adaptação, mas introduz mais indivíduos mal-adaptados.

Ambiente E Comida (spawnFood / foodPressure)

• A cada tick, comida é adicionada aleatoriamente ao mapa enquanto houver menos que 14% das células ocupadas.
• A pressão alimentar é calculada como razão comida/criaturas: crítica (<0.25), alta (<0.6), média (<1.4), baixa (≥1.4).
• Pressão alta favorece genes de visão elevada, baixo moveCost e velocidade alta.
• Pressão baixa favorece reprodução rápida (reproThresh baixo, clutch alto).

Estratégia r/K (rkScore / rkProportions)

Cada criatura recebe uma pontuação de 0 (K-estrategista) a 1 (r-estrategista), calculada como média de 5 componentes normalizados:

• reproChance alto → mais r
• reproThresh baixo → mais r (reproduz com menos energia)
• maturityAge baixo → mais r (amadurece rápido)
• lifespan curto → mais r (vida curta, investe em quantidade)
• clutch alto → mais r (muitos filhotes por vez)

Score > 0.58 = r-estrategista; < 0.42 = K-estrategista; entre os dois = misto.

Métricas Populacionais

• Geração estimada (estimatedGeneration): tick atual ÷ expectativa de vida média. Aproxima quantas gerações já passaram.
• Tendência populacional (popTrend): compara média dos últimos 5 ticks com os 15 anteriores. Variação > 6% = crescendo/diminuindo.
• Criatura mais velha (oldestCreature): a que tem maior valor de age na população viva.
• Velocidade de evolução (evolutionSpeed): baseada na mutabilidade média — rápida (>55% do máximo), média (>25%), lenta (abaixo disso).
• Médias genéticas (avgGenes): média aritmética de cada gene sobre toda a população viva — mostra a direção da seleção natural.

Diversidade Genética — Entropia De Shannon

Para cada gene, os valores da população são divididos em 16 intervalos (bins) e a entropia H é calculada como −Σ p·log₂(p), normalizada em 0–1:

• H ≈ 1 (alta): valores distribuídos uniformemente — seleção ainda não agiu, grande diversidade.
• H ≈ 0.6 (média): pressão seletiva reduzindo a diversidade.
• H ≈ 0.3 (baixa): população convergindo para traços vantajosos.
• H ≈ 0 (muito baixa): estratégia dominante estabelecida — quase todos têm o mesmo valor.

A entropia combinada é a média das entropias dos 9 genes.

Árvore Filogenética (makeNode / pruneLineage)

• Cada criatura tem um nodeId que aponta para um nó na árvore genealógica.
• Ao nascer, um nó filho é criado ligado ao nó do pai — registrando o momento do nascimento e os genes herdados.
• A poda (pruneLineage) remove linhagens sem descendentes vivos para manter a árvore gerenciável.
• A cor dos nós representa o nível de visão: azul = visão baixa, verde = média, amarelo = alta.
• A árvore exibe apenas a janela temporal recente para evitar congestionamento visual.

O Que Observar

• Com comida escassa, visão e velocidade alta tendem a ser selecionadas; moveCost cai.
• Com comida abundante, clutch e reproChance alto dominam — explosão r-estrategista.
• Mutabilidade alta em períodos de estresse pode salvar a população ao gerar variantes adaptadas.
• Entropia caindo em vários genes ao mesmo tempo indica que a seleção natural convergiu em uma estratégia.
• Se a população colapsar repetidamente, observe se lifespan ou reproThresh estão muito altos para a pressão alimentar atual.