swarm仿真软件下载

篇一：swarm中文手册

Swarm用户指南

Swarm开发组

Paul Johnson

堪萨斯州大学政治科学系

Alex Lanchaster

圣塔菲研究所

译者 柳泉波

北京师范大学信息学院

Swarm用户指南

Swarm开发组

Paul Hohnson 和 Alex Lancaster

2000年4月10日出版

Copyright ? 1999-2000 Swarm开发组

Swarm仿真系统的用户指南

本文档是由CASA有限公司的Benedikt Stefansson（以前在UCLA的经济系工作）在1998和1999年的SwarmFest上发表的Swarm教程材料发展而来的。分三个阶段逐步深入的讨论了Swarm工具：第一部分是Swarm的简介；第二部分深入地剖析了Swarm程序；第三部分则详细讨论了用户在使用Swarm开发程序时可那遇到的种种问题。鼓励用户探索Swarm提供的样例程序，并访问Swarm站点（http://www.swarm.org）来了解最新消息和加入Swarm邮件列表。

Paul Johnson的工作，由国家科学基金会的基金（SBR-9709404）部分支持。Paul是主要的作者，提供了《指南》的主要材料。

Alex Lancaster负责有关SGML的大部分工作——即在DocBook（见书末）中的锤炼和标记问题，并提供了补充材料和正文。

有关Swarm用户指南的许可说明

复制本文档需要预先获得版权持有者（Swarm开发组）的书面版权许可，合理的个人使用或者用于教育目的不在此禁。不允许大量分发本文的复制品或者将之用于牟利。生成本文档的SGML源文件以及相关程序在文件包userbook-0.9.tar.gz（ftp://ftp.swarm.org/pub/swarm/userbook-0.9.tar.gz）。只要遵循GNU一般公共许可（GPL，http://www.gnu.org/copyleft/gnu.html），那么使用、复制、修改和分发swarmdocs包及其生成的文档（包括HTML、TeX、dvi、PostScript和RTF格式）是允许的。

目 录

PART I 基本概念 ............................................................................................................................................. 4

第一章 介绍.............................................................................................................................................. 4

第二章 程序设计和仿真.......................................................................................................................... 6

第三章 面向对象程序设计详论................................................................................................................ 9

第四章 Swarm的开发思想 ..................................................................................................................... 16

第五章 图形用户接口............................................................................................................................ 19

PARTII Swarm应用：样例演示 ..................................................................................................................... 23

第六章 Swarm教程 ................................................................................................................................. 23

附录A. Swarm工具 ................................................................................................................................. 76

附录B Objective C-Swarm风格 ........................................................................................................... 78

PART I 基本概念

第一章 介绍

Swarm项目由Chris Langton于1994年在新墨西哥州的圣塔菲研究所（Santa Fe Institute，，SFI）启动。现在由圣塔菲研究所的非盈利性组织Swarm开发组（http://www.swarm.org）负责。目的是为基于多主体仿真模型（即所谓的ABMs，Agent-Based Models的缩写）的开发提供一系列标准的计算机工具并成为研究者交流的中介。有了Swarm，研究者可以专心于建模任务的本质，避免编程的某些复杂细节。

有很多程序员对Swarm项目作出了贡献：Roger Burkhart，Nelson Minar，Manor Askenazi，Glen Ropella，Sven Thommesen，Marcus Daniels，Alex Lancaster，Vladimir Jojic，和Irene Lee。

1.1 有关Swarm的基本事实

Swarm提供了一系列支持仿真程序设计的软件库。最显著的特点包括：

? Swarm的代码是面向对象的。Swarm库由名为“Objective-C”的计算机语言编写而成，这种语言是C语言的超集。Objective-C

提供了创建软件“类”的能力，进而可以创建实例个体，实例是自包含的实体。面向对象程序设计的术语非常适合基于主体模型的讨论。

? Swarm程序是层次结构的。大部分swarm应用程序大体具有如下的结构。首先，创建最顶层的一级，通常叫做“observer swarm”。

“observer swarm”负责屏幕的显示，以及创建下一层，叫做“model swarm”。然后，“model swarm”创建主体个体，调度主体的活动，搜集有关主体的信息，并在“observer swarm”需要的时候提供。

?

用户通过将Swarm对象集成在自己的程序中创建仿真应用。建议用户仔细研究提供很多的样例程序，以便充分的利用Swarm库的功能，充分体会个中蕴含的建模策略。

1.2 Swarm是一个动态平台

Swarm是自由软件（http://www.gnu.org/philosophy/free-sw.html）1。当前版本的Swarm，遵循2GNU General Public License（GPL，http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html）许可。无论是从理论或实际方面考虑，软件开发的自由软件模式都对像Swarm这样的工具特别有效。

?

? 完全可观察。由于提供了完全的源代码，因此在必要时，建模者可以在操作系统级别上跟踪方针的执行。这对于可重复性是很重要的，最终使得建模者可以（在抽象的数学意义上）证明仿真的正确性。 共享开发者的智慧。更实际的原因是，由于Swarm是开源的，我们可以利用开发者的智慧：技术水平比较高的开发者能找出Swarm

的缺陷，编写补丁程序，实现新的特性等。GNU/Linux操作系统能够快速而健壮的成长也是由于类似的原因[DiBona等，1999]。随着Swarm的发展，越来越多的程序员和建模者将参与进来。

Swarm的开发工作目前由位于新墨西哥州圣塔菲的Swarm开发组（http://www.swarm.org）负责。开发结果定期发布在Internet上，用户可以访问相应的源代码。Swarm的开发者们特别希望用户下载代码，进行试验，改进和增强Swarm的功能。采取开源策略的目的是能够综合整个研究社区的贡献。当Swarm的用户对库做了改进，我们鼓励他宣布出来并供他人使用。社区和Swarm团队的这种交互，1 有时也指“开源”（open source）软件，有关开源的定义参看。

2 Swarm库的核心遵循LGPL（http://www.gnu.org/copyleft/lgpl.html）许可，但是标准的二进制发布包括了遵守GPL许可的部件，这意味着Swarm是遵守GPL的。 Swarm提供了很多方便的工具。在手册的后续部分不难发现，Swarm库提供了很多有利于基于主体模型设计的代码。这些工具方便了内存的管理，表的维护，活动的调度以及其他很多琐碎工作。

使得Swarm库可以经常被修订。

为了对此有所了解，简要介绍一下本项目的历史。原先Swarm的目的是用于支持X Windows系统的Unix操作系统的。Swarm的第一个测试版发布于1995年。1997年1月，Swarm 1.0正式发布，必须运行在Solaris和Linux操作系统上。不久，改进版的Swarm支持DEC Alpha平台以及其他Unix的变体。1998年4月，Swarm 1.1发布，其应用范围进一步扩展。在Cygnus Win32软件包的支持下，Swarm可以在微软Windows 95/NT（现在是98）上运行。1999年下半年，Swarm 2.0和2.0.1发布，增加了Java层使得Java程序员可以调用Swarm库，支持数据输出为NSCA HDF51格式。

由于Swarm仍在发展当中，因此很难精确的预测它的开发路径。目前Swarm开发组的工作重点是使得Swarm可以工作在更多的平台上，有更多的计算机语言支持。例如，Swarm的XML和Schema层原型已经通过测试。

1.3 成功使用Swarm的前提

Swarm的出发点是为设计多主体模型提供一系列的标准化方法。Swarm库的用户并不需要是一个技术高超的程序员2。实际上，由于Swarm的安装过程非常的流水线化，因此只要有合适的硬件平台，任何人都可以轻松的测试Swarm的样例应用程序。对于使用Windows 98/NT或Linux操作系统的用户来说，已经有编译好的Swarm库可用，安装就更加轻松了。

然而，要创建新的Swarm应用并非易事。因为此时需要生成一个计算机程序。即使Swarm用户不是一个专家级的程序员，他也必须对重要的计算概念有根本的理解。所需要的知识因要创建的模型而异，但至少，必须具备：

?

?

Java学习起来很简单，是一种具有良好的开发工具和文档支持的主流语言。Objective-C也是相当一流的语言，学过C的人学习起来会很简单。

因此，没有编程经验的人在创建基于Swarm的模型之前，需要做一些背景准备。

如果想用Objective-C实现模型，建议先去找一本有关C语言的基础指南，例如“The C Programming Language”[Ketnighan & Ritchie，1988]。两位作者是C语言的实现者，因此本书具有相当的可读性，是所有人都应该拜读的信息手册。

如果选择Java语言实现模型，市面上有数以万计的Java程序设计介绍性材料，包括印刷版的和电子出版物（参看A.1部分）。

带有例子和练习的手册是很重要的，里面解释了编写代码并编译成可执行程序的基础知识。

Objective-C语言最好是按照在线书籍“Object Oriented Programming and the Objective C Language”[NeXT，1993]学习 对计算机程序设计的基本理解。 对下列两种面向对象程序设计语言之一有基本的理解：Java或Objective C3。

1 层次数据格式，适用于科学数据的存储，详情参考。

2 这里的英文原文是“One need not be a highly accomplished computer program to user the Swarm libraries”，疑为“One need not be a highly accomplished programmer to use the Swarm libraries”的误写。

3 如果要使用Objective C，由于它是C语言的超集，因此具有C语言的经验会很有帮助。

篇二：Swarm 的安装与使用

Swarm 的安装与使用

2006年10月26日 星期四 上午 09:11

一、 Swarm的安装

Swarm是基于Objective C 和X Windows 开发的一种GNU软件，可以运行在Solaris，Linux，Sco Unix HP/UX等多种操作系统平台之上。１９９８年初，又发布了Swarm的Windows 95/NT 版。目前，其最新版本为2.0.1版。有关Swarm的详细信息可以查阅Swarm的官方网页/tech/jikes），Blackdown JDK（/products/jdk/1.2/）。

其次，系统中还必须安装emacs，emacs是一个GNU的编辑器，由于它配置灵活，功能强大，可以免费获得，又与开发工具具有一定的集成性，应用非常广泛。如果你需要一个在Unix下的编辑器来写Swarm程序的话，emacs是最好的选择。emacs的官方主页位于。

对Swarm编译安装后，会在/usr/local/share/swarm目录下生成一个名为swarm.jar的文件。注意将这个文件加入到CLASSPATH环境变量中。例如，在linux下的.bash文件中加入以下命令行：

export CLASSPATH = /usr/local/share/swarm/swarm.jar;$CLASSPATH

另外，安装程序还在/usr/local/bin目录下生成名为javacswarm和javaswarm两个可执行文件。用户可以使用以下命令编译和运行java写成的swarm程序：

javacswarm *.java

javaswarm StartHeatbugs

3）在Windows下使用Java Swarm

首先，从http://java.sun.com/products/jdk/1.2/ 处下载JDK1.2.2并安装。例如，安装到c:\Java\jdk-1.2.2。

然后，将JDK和javaswarm.dll放到查找路径下。如果你把Swarm安装在c:\swarm-2.0.1目录下，那么在autoexec.bat文件中加入以下命令行：

SET PATH = c:\Java\jdk1.2.2\bin;c:\swarm-2.0.1\bin;%PATH%

最后，修改CLASSPATH变量。在autoexec.bat文件中中加入以下命令行：

SET CLASSPATH = c:\swarm-2.0.1\share\swarm\swarm.jar;%CLASSPATH%

以上工作结束后，你就可以编译运行java写成的swarm程序了。如：

javac *.java

java StartHeatbugs

9、 Swarm在中国的镜像

中国人民大学经济科学实验室（http://ecolab.ruc.edu.cn）从1997年以来，一直在使用Swarm开展建模工作。几年来，已经积累了大量的程序和文档。对于教育网上的用户，可以从我们的服务器上下载Swarm的支持软件、程序和文档。

其中，Swarm的安装程序，也包括支持软件、支持库和例子程序的安装程序位于目录下。访问这个网址需要验证用户名和口令，您可以使用anonymous作为用户名登录，不需要口令。

Swarm的各种文档，包括Online FAQ，Java和Objective C的API，Swarm教程，Internet上的其他Swarm资源以及有关Swarm的论文和工作报告都可以从 http://swarm.org/找到。 另外，其他一些辅助软件，如emacs、JDK等，也可以从教育网上的FTP站点上下载。如emacs位于： JDK 1.2.1位于。

以上所有软件也都可以从中国人民大学经济科学实验室的FTP站点ftp://simec.ruc.edu.cn处下载。

二、 Swarm的使用

1、 什么是Swarm

从1994年开始，桑塔费研究所（SFI）开展了一个研究项目，以开发一个工具集用来帮助科学家们分析复杂适应系统，这个模拟工具集就叫做Swarm。1995年，SFI发布了Swarm的beta版。[2]

用户可以使用Swarm提供的类库构建模拟系统，使系统中的主体和元素通过离散事件进行交互。由于Swarm没有对模型和模型要素之间的交互作任何约束，Swarm应当可以模拟任何物理系统或社会系统。事实上，在各个广泛的研究领域都有人在用Swarm编写程序，这些领域包括生物学、经济学、物理学、化学和生态学等。

Swarm项目的目的就是通过科学家和软件工程师的合作制造一个高效率的、可信的、可重用的软件实验仪器。它能给予科学家们一个标准的软件工具集，就象提供了一个设备精良的软件实验室，帮助人们集中精力于研究工作而非制造工具。[1]

Swarm实际上是一组用Objective-C语言写成的类库，这是一种面向对象的C语言。一部分图形界面，如图表、按钮和窗口是用TCL/TK描述的。Swarm最初只能在Unix操作系统和X Windows界面下运行，1998年四月，伴随着 1.1版的发布，Swarm推出了可以在Windows 95/98/NT上运行的版本。1999年，Swarm又提供了对Java的支持，从而使Swarm越来越有利于非计算机专业的人士使用。

2、Swarm的类库

对于大多数用户来说，Swarm中提供的大部分类可以直接使用。为了建立起一个模拟环境，用户需要构造一些对象，用来表示现实生活中的主体。在大多数情况下，这些对象都可以基于Swarm中存在的类，这样就免去了用户大量事务性的工作。以下是对Swarm中提供的几个主要的类库的简介。

Swarmobject 库包括两个重要的类，swarmobject 和swarm。Swarmobject 是所有模拟主体的根类，它定义了内存管理的接口并提供对探测器的支持。Swarm类是模型的总控，ModelSwarm和ObserverSwarm都从这一基类处继承有用的代码。

篇三：object-c SWARM 2.2 安装步骤和仿真程序的编译、执行

object-c SWARM 2.2 安装步骤和仿真程序的编译、执行

因毕业论文需要，开始学习SWARM。花两天时间搞明白了object-c SWARM 2.2 安装步骤，

不敢独享，公布于此。

注意是最新正式版的2.2 for object-c，不是预览版那个。我的操作系统是WINDOWS XP。

一、object-c SWARM 2.2 安装步骤：

Step 1：访问http://ftp.swarm.org/pub/swarm/binaries/w32/cygwin/setup.exe，下

载Cygwin and Swarm 。注意两者是一起下载的。文件好像1M大。

step 2：双击下载的可执行文件，一路NEXT，开始网络下载、安装，也一路NEXT就行。最后在桌面有个名叫Cygwin的快捷方式，双击，就可进入unix窗口（像DOS一样的命令

窗口，你可以输入dir --help感受一下）。

step 3：回到桌面，右击我的电脑－属性－高级－环境变量，点击系统变量下面的“新

建”按钮，在弹出对话框中的变量名处输入“SWARMHOME”，变量值处输入

“C:/cygwin/usr”(注意C:/cygwin是安装目录，根据你的情况变化),然后点击几个“确

定”。

这样，就完成了object-c SWARM的安装，其实很简单的（注意此时已同时完成cygwin和swarm的安装）。只是与那个2.2预览版的安装不同，加之都叫2.2，害得不少爱好者迷

失了方向。

二、仿真程序的编译、执行

object-c SWARM是使用object-c作编程语言的swarm，下面演示一下heatbugs例程，就是著名的热虫实验例程。演示的目的是看看如何在这个object-c SWARM环境下编译和运

行我们的模型，同时检验你的安装是否成功。

首先，得下载例程的源程序（这个源程序可以用记事本写，有人用NotePad++，据说后者支持object-c的语法检查，但是我下载了NotePad++5.1.1，用来打开Heatbug.m却出现

错误，不知何故？这是题外话，与主题无关）。源程序下载地址：

http://ftp.swarm.org/pub/swarm/apps/，下载后当然是解压喽。

其次，将解压后目录中的heatbugs目录复制到“C:/cygwin/home/owner”里(注意C:/cygwin是安装目录，owner是登录windows的用户名，二者均需根据你的情况变化)。 再次，双击桌面Cygwin的快捷方式，进入系统（注意在这个unix中此时的目录就是“C:/cygwin/home/owner”），故直接输入“cd heatbugs”(技巧：输入“cd h”，然后

按TAB键可自动出来后面部分)，回车，屏幕显示目录变了。

再次，输入“make”，回车，屏幕显示编译信息。

最后，输入“./heatbugs.exe”，回车，弹出三个小窗口（如果只看见两个，那就把

面上的挪开），找到叫“procctrl”的窗口，点击“start”，哈哈，成功了，我乐

篇四：Swarm使用说明

Java Swarm使用简介

SWARM的安装和设置 .................................................................................................... 1

命令行环境下JAVA版SWARM 2.2的安装 ......................................................... 1

集成开发环境（IDE）中JAVA版SWARM 2.2的安装 ....................................... 4

使用Java Swarm建模 ....................................................................................................... 7

一、Swarm建模简介 .............................................................................................. 7

计算机仿真的一般特点 ................................................................................... 7

Swarm的基本特点 .......................................................................................... 7

Swarm仿真的基本步骤................................................................................... 8

二、Swarm结构 ...................................................................................................... 8

模型Swarm ...................................................................................................... 8

观察者Swarm .................................................................................................. 8

三、Swarm编程和仿真 .......................................................................................... 9

面向对象编程简介 ........................................................................................... 9

JAVA类示例 ..................................................................................................... 9

Swarm编程 .................................................................................................... 10

构造函数做了些什么? ........................................................................... 10

buildObjects方法做了些什么? .............................................................. 10

buildActions方法做了些什么?.............................................................. 10

合并Swarm中的时间表(activateIn方法) ............................................ 10

Swarm的图形用户界面(GUI) ....................................................................... 10

Swarm GUI的元素 ................................................................................ 10

创建一个可点击的平面图(ZoomRaster) ............................................... 11

图形化显示结果 ..................................................................................... 11

探测并显示Swarm对象的内容 ............................................................ 12

参考文献： ...................................................................................................................... 13

SWARM的安装和设置

安装Swarm建模平台，首先需要安装编程语言（JAVA）的环境及Swarm软件。安装后，需要设置三个环境变量。首先，CLASSPATH必须包含文件swarm.jar和kawa.jar，这两个文件一般在share/swarm子目录下。其次，在windows系统中，需要将javaswarm.dll包括在path中。最后，需要设置SWARMHOME为swarm的安装目录，如c:/Swarm-2.2-java。

以Windows XP下Java版Swarm 2.2为例，详细介绍Swarm安装过程。 命令行环境下JAVA版SWARM 2.2的安装

1. 下载并安装JAVA编译器及运行引擎，也就是JDK。JDK可从http://java.sun.com网站上免费下载。

2. 下载并安装SWARM 2.2。可从SWARM的官方网站免费下载SWARM 2.2 的安装

文件，文件名为Swarm-2.2-java.zip。解压到C:\ Swarm-2.2-java。

3. 设置环境变量。

3.1. 打开“控制面板” ，选择“系统” ，点开“高级”页，然后点击“环境

变量”按钮。

3.2. JAVA的命令行编译及运行环境变量。在上面打开的环境变量设置窗口中，

选中“Path”变量，点击“编辑”。编辑变量值，使它包含JDK的安装目录，如“C:\Program Files\Java\jdk1.5.0_04\bin”，注意各部分间要用分号隔开。

3.3. 设置SWARM的环境变量。

3.3.1. 新建“SWARMHOME”环境变量。点击“用户变量”或“系统变量”下的“新

建”按钮，变量名为“SWARMHOME”，变量值为 “C:\Swarm-2.2-java\” (Java Swarm所在目录)。

3.3.2. 编辑“Path” 环境变量，使它包含Swarm 2.2的安装目录

C:\Swarm-2.2-java\bin，操作同上一步。

3.3.3. 设置“CLASSPATH” 环境变量。点击“用户变量”或“系统变量”下的

“新建”按钮，变量名为“CLASSPATH”，变量值中应包括SWARM 2.2中swarm.jar和kawa.jar文件,也要包含当前目录“.”。值为“.;C:\Swarm-2.2-java\share\swarm\swarm.jar;C:\Swarm-2.2-java\share\swarm\kawa.jar” 。

3.4. 重新启动系统，使环境变量生效。

4. 创建运行SWARM程序。现在已完成了环境的设置，可以创建运行SWARM程序

了。

4.1. 通过记事本等编辑工具来创建简单的SWARM程序，注意保存时扩展名

为.java。或者运行SWARM的例子程序。

4.2. 编译程序。在“开始”-“运行”中，输入“cmd”,确定打开命令窗口。改

变当前目录到程序所在目录，然后命令行中输入“javac *.java”,编译程序，产生出扩展名为.class的类文件。

4.3. 运行程序。命令行中输入“Java 程序名”来运行程序。注意程序名要区分

大小写。

集成开发环境（IDE）中JAVA版SWARM 2.2的安装

集成开发环境（IDE）中SWARM的安装，与命令行下安装的不同在于：一是IDE中，已有JDK的相关信息，不用设置JDK相关的环境变量；再则是IDE中，不需要设置ClassPath来指定JavaSwarm类所在位置，而是通过向导在项目中加入对JavaSwarm类库的引用，也就是对swarm.jar和kawa.jar文件的引用。其它基本一样。下面以Eclipse为例，说明集成开发环境中JAVA版SWARM 2.2建模平台的设置。

1. 安装Eclipse。可从/retype/zoom/1cdbca6758fafab069dc02cb?pn=5&x=0&y=0&raww=416&rawh=498&o=png_6_0_0_256_132_411_466_892.979_1262.879&type=pic&aimh=498&md5sum=10c95714cd538acc0a21f5b734eac433&sign=f18a89f2e5&zoom=&png=150157-194908&jpg=0-0" target="_blank">点此查看

b) 新建“SWARMHOME”环境变量。点击“用户变量”或“系统变量”下的“新

建”按钮，变量名为“SWARMHOME”，变量值为 “C:\Swarm-2.2-java\” (Java Swarm所在目录)。

c) 编辑“Path”变量，使它包含Swarm 2.2的安装目录

C:\Swarm-2.2-java\bin。重启系统以使环境变量生效。

4. 启动Eclipse。启动时，Eclipse会要你选择一个目录作为工作目录，来保存你创建的程序。然后点击“WorkBench”进入Eclipse工作区。

5. 创建一个JavaSwarm项目。

a) 在Eclipse菜单中，选择File -> New -> Project。这样打开一个

窗口，选择Java Project向导，然后点击Next，进入下一步。

b) 在新窗口中，输入项目名称。然后点击Finish关闭窗口。

c) 这个新建的项目出现在Eclipse的Package Explorer窗口中。右击这个项目，

选择Import -> File system -> Next。浏览到计算机上的Swarm-2.2-java目录（C:\ Swarm-2.2-java），点击OK确定。然后点击+展开“Swarm-2.2-java”和“share”目录。然后点中“swarm”目录，右边显示出其内容。右边窗口里，选中kawa.jar和swarm.jar的选择框，如下图。然后点击Finish。

篇五：Java Swarm 2.2 安装指南

整理：于同奎，管理科学与工程硕士，西南大学计算机与信息科学学院讲师。研究方向：复杂经济系统，经济系统仿真。邮箱：yutongkui@yahoo.com.cn。博客：/retype/zoom/6999c18c84868762caaed5e0?pn=2&x=0&y=0&raww=677&rawh=655&o=png_6_0_0_0_0_0_0_892.979_1262.879&type=pic&aimh=464.40177252584937&md5sum=ee6515707fdbbb6092bcc8b3df68ba08&sign=f1303e00a5&zoom=&png=184-75542&jpg=0-0" target="_blank">点此查看

选择下一步。

选择Install from local directory。

默认根目录（C:\cygwin），选择Just for me，默认Unix。下一步。

默认当地目录，C:\compr\cygwin，下一步，就开始安装了。

此过程需要一点时间。很快就出现对话框如下图。

点击中间的。这个动作会使系统变慢，并且需要较长的时间（要有耐心，我最初安装的时候还以为出错了呢），然后界面会变成下图所示。

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