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「MC」海带生长规律的初步探索与计算

2021-08-23 22:50 作者:肥啾U_ruby  | 我要投稿

这是一篇阶段性总结

注意:这是留存给自己翻翻看的w~有些行文可能比较跳脱w~而且推理过程也不一定十分严谨,应该存在更好的办法(毕竟是纯粹的硬推没有任何实验数据支撑,逃)

一开始menggui233找到了我,提出了一个新颖的海带农场架构,menggui、NTGF和我对此又做了些许降低收获时卡顿和剔除T触的设计。我对单元内海带的限高以及收获周期是否会影响最终的产量有些好奇,于是有了疑问:如果这几个因素背后有关系,那关系应该是什么呢?

这里是小红包做的一些分析w~欢迎前去看看w~

本篇文章也算受到了虫虫地狱疣农场(tokinobug-窃梦家)的启发,我想尝试去算一下,但是所实话没想到海带是所有作物里模型最为复杂的一个(捂脸)

好了,进入正题w~

海带,这个让人又爱又恨的作物

一、查阅资料

海带也是作物,也会受到随机刻的影响,但具体是怎么影响的w?遇事不决先上wiki,拿到了如下有用的知识点w~然后是一些实践,以及海蛋老师和屑狐狸关于海带的源码支持——

知识点1.海带每次接受随机刻尝试生长时会有14%的几率成功。

在每个游戏刻(1gametick,1gt,而在不掉刻的情况下1s有20gt),执行区块刻的区块中,每个区段默认会被随机选出3个方块(可以重复选中一个方块)给予一个“随机刻”。

海带age增加1会长高1格,age≥25时不再生长

知识点2.就像紫颂花由“紫颂花”“紫颂植物”组成一样,海带其实由海带尖尖(minecraft:kelp)海带梗(minecraft:kelp_plant)两部分组成。

知识点3.海带尖尖有age属性,而海带梗没有。age在海带刚刚被种下和被破坏后形成了新的海带尖尖后会在0到24内分布。age增加1海带会长高1格,age≥25时不再生长。

猜测1.结合上述(2)(3)猜测,只有随机刻选中海带尖尖,海带才可能生长。

猜测2.刚刚种下或由于海带梗被打破形成的新的海带尖尖,age是均匀分布的,0到24的概率都是1/25。

获得了这些资料后,我们就可以对海带的生长模型进行简单的描述了=w=

海带尖尖和海带梗梗,没有使用“茎”的描述是因为海带是藻类,藻类没有根茎叶分化,我们食用的地方其实属于“叶状体”而不是叶子。为了不带坏小孩子=w=

二、尝试描述

此处先拜谢镍镍、tokinobug和小红,否则推导不会那么顺利

对一株单独的、没长到子区块外面的海带而言,设:

海带尖尖每个随机刻被选中的概率为

子区块长宽高都是16,这也是单个子区块中的一个方块在一次随机刻中被选中的概率


海带尖尖每个随机刻被选中且长高1格的概率为

选中不见得长,还需要个0.14的判定

那么,n随机刻后,海带长了k格的概率为


简单的二项分布,但事实真的那么简单吗?

上述计算没有涉及海带的限高问题,也没有考虑海带的age属性 (种下的海带尖尖age属性是从0到24平均分布的,海带age增加1会长高1格,age≥25时不再生长。)

实际做机器的时候若高度不是25会怎样?

设海带的初始ager,开始讨论当海带农场单元容许海带生长的最大高度为h(h≤25且h∈N+),时,n随机刻后,海带长了i格(i≤25且h∈N)的概率——

因为海带尖尖有age的分布所以很麻烦

合并有关于r的加权平均:

期望这样能把age的分布统合进来,不必单独再算age了

所以——

这是P的表达式

那么,期望也就可以算出来——

还可以继续,交换求和化掉右边一个累加符

为了方便,设了个函数——

这样成功干掉一个累加符

上式带入E(X)继续计算——

这个Ex的用处好像没有想象中那么大

如果机器以n随机刻为周期收割海带,足够多的实验后,单株海带的效率可以如此表示:

直接用期望感觉缺了些什么东西其实

感觉没什么卵用所以镍镍干脆拟了个新的——

将Px分类讨论的结果在这儿统合起来了,概率低于h的乘以i本身,可能生长高度高于限高的都用h算

对efficiency又重新拟定了新的函数,用关于限制高度h的海带生长的期望,去除以随机刻,得到一个“掉落物/时间”的产量函数,以下是化简过程——

式子初步的变形

然后带入Px的式子进行化简——

又出现了两个累加符的情况,观察其式子,同样的也能用交换求和再次化简

然后用本法子拆掉一个累加求和符号——

干掉了一个累加符

然后带入上式——

得到了Eff函数的化简后的解析式

这个式子实在是很复杂,镍镍和我都不想继续做差分了然后就撂这儿用matlab跑了(主要是镍镍太强了……我全程掉队陪跑)

然后就Emmm……

因为用的随机刻做的自变量,它太小了,导致结果精度不够

三、告一段落

至此,关于海带的理论讨论先告一段落……如果有人接力,请务必at我下,咱想知道最后的结果w!后续会转入对海带农场的实际测量,以实验结果去总结经验公式。

最后,十分感谢镍镍、Youmiel、Tokinobug、小红(包)、屑狐狸、海蛋和Lancet陪着咱心血来潮的研究一起疯狂,感谢大家给予的无私帮助!mua!

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