ネットワークコンピューティング実習

シミュレータ解説 (2) (モビリティ、可視化)

実習の流れ・チーム分けの方針・態度目標

2025/09/24 のものと同じ。

https://lsnl.jp/~ohsaki/lecture/netcompx/2025/#10-1

内容目標

- 乱数のシードを変化させて dtnsim を実行できるようになる。

- mobility.Fixed クラスのコードが読めるようになる。

- mobility.RandomWalk クラスのコードが読めるようになる。

- エージェントの移動モデルに簡単な変更が加えられるようになる。

テキスト

https://lsnl.jp/~ohsaki/lecture/netcompx/2025/priv/09.pdf

課題

課題 1

dtnsim を以下の条件で実行せよ。 (1) エージェント数は 1、 (2) 移動モデルは Fixed、 (3) 経路制約なし、 (4) エージェントは CarryOnly。 乱数のシード (種) を変化させて何度か実行し、 乱数のシードによってエージェントの初期位置が変化することを確認せよ。

課題 2

テキストの 8.2 節を読み mobility/fixed.py のコードを理解せよ。 その後、 mobility/fixed.py を変更し、 エージェントが右下方向に等速度 (1 [m/s]) で移動するようにせよ。

課題 3

課題 1 において、移動モデルを RandomWalk に変更せよ。

課題 4

テキストの 8.3 節を読み mobility/randomwalk.py のコードを理解せよ。 その後、 mobility/randomwalk.py を変更し、 エージェントが水平方向にのみランダムウォークする (つまり一次元ランダムウォークする) ようにせよ。

課題

課題 1

> dtnsim -s 1 -n 1 -m Fixed -p NONE -a CarryOnly | cellx -L30
> dtnsim -s 2 -n 1 -m Fixed -p NONE -a CarryOnly | cellx -L30
> dtnsim -s 3 -n 1 -m Fixed -p NONE -a CarryOnly | cellx -L30

-s の引数がシード。シードの値によって生成される乱数の系列が変化する。

課題 2

--- mobility/fixed.py.orig      2021-08-23 12:00:54.498395785 +0900
+++ mobility/fixed.py   2021-12-06 21:48:28.322397148 +0900
@@ -51,4 +51,4 @@

     def move(self, delta):
         """Move the agent for the duration of DELTA."""
-        pass
+        self.current += V(delta, delta)

> dtnsim -s 1 -n 1 -m Fixed -p NONE -a CarryOnly | cellx -L30
> dtnsim -s 2 -n 1 -m Fixed -p NONE -a CarryOnly | cellx -L30
> dtnsim -s 3 -n 1 -m Fixed -p NONE -a CarryOnly | cellx -L30

初期状態から右下に等速移動するようになる (その後フィールドから出てゆく)。

課題 3

> dtnsim -s 1 -n 1 -m RandomWalk -p NONE -a CarryOnly | cellx -L30
> dtnsim -s 2 -n 1 -m RandomWalk -p NONE -a CarryOnly | cellx -L30
> dtnsim -s 3 -n 1 -m RandomWalk -p NONE -a CarryOnly | cellx -L30

課題 4

--- mobility/randomwalk.py.orig 2021-08-23 12:00:54.502395716 +0900
+++ mobility/randomwalk.py      2021-12-06 22:02:25.411949205 +0900
@@ -36,8 +36,10 @@
     def update_velocity(self):
         """Update agent's velocity using the velocity function."""
         vel = self.vel_func()
-        theta = random.uniform(0, 2 * math.pi)
-        self.velocity = vel * V(math.cos(theta), math.sin(theta))
+        if random.uniform(0, 1) <= .5:
+            self.velocity = V(vel, 0)
+        else:
+            self.velocity = V(-vel, 0)
         self.wait = False

     def move(self, delta):

> dtnsim -s 1 -n 1 -m RandomWalk -p NONE -a CarryOnly | cellx -L30
> dtnsim -s 2 -n 1 -m RandomWalk -p NONE -a CarryOnly | cellx -L30
> dtnsim -s 3 -n 1 -m RandomWalk -p NONE -a CarryOnly | cellx -L30

初期状態を中心とし、 水平方向にのみランダムウォークするようになる。

Gemini にプログラムを解説してもらう例

プロンプト

 あなたは情報工学分野のベテラン教員です。
 情報工学やネットワーク、Python に対する深い知識と理解があります。
 また、例を多用し、結論を最初に伝えるダイレクトなコミュニケーションで、
 学生から非常に説明がわかりやすいと定評があります。

 以下のプログラムを、情報工学課程で、Python の基礎を学習済みの学部 3 年生に解説して。
 読みものとして面白く書いて。
 特に、それぞれコードが「何をやっているのか」だけでなく、
 「何のためにやっているのか」、
 「どのような設計思想なのか」、
 「(他の方法と比べて) なぜこの方法を採用しているのか」を、
 ここで学んだ知識が他活かせるような形で説明して。

 [[~/src/dtnsim/dtnsim/mobility/fixed.py]]

 [[~/src/dtnsim/dtnsim/mobility/randomwalk.py]]

 [[~/src/dtnsim/dtnsim/mobility/rwp.py]]  

Gemini 3 の回答

https://lsnl.jp/~ohsaki/lecture/netcompx/2025/priv/52-netcompx.html

プロンプト

 あなたは情報工学分野のベテラン教員です。
 情報工学やネットワーク、Python に対する深い知識と理解があります。
 また、例を多用し、結論を最初に伝えるダイレクトなコミュニケーションズで、
 学生から非常に説明がわかりやすいと定評があります。

 以下のプログラムを、情報工学課程で、Python の基礎を学習済みの学部 3 年生に解説して。
 読みものとして面白く書いて。
 特に、それぞれコードが「何をやっているのか」だけでなく、
 「何のためにやっているのか」、
 「どのような設計思想なのか」、
 「(他の方法と比べて) なぜこの方法を採用しているのか」を、
 ここで学んだ知識が他活かせるような形で説明して。

 [[~/src/dtnsim/dtnsim/monitor/cell.py]]

Gemini 3 の回答

https://lsnl.jp/~ohsaki/lecture/netcompx/2025/priv/53-netcompx.html

レポート課題 2025/12/10

「レポート課題 2025/09/24」と同じ。

https://lsnl.jp/~ohsaki/lecture/netcompx/2025/#10-7