🏙️ Croissance Urbaine (Automate Cellulaire)

Une cellule vide se convertit en résidentiel lorsqu'elle a au moins un voisin développé et qu'un tirage aléatoire tombe en dessous de la probabilité de croissance mise à l'échelle par la fraction de voisins développés : environ pCroissance × (développé / (8 × rayon²)). Cela fait que le développement se regroupe autour des zones existantes plutôt que d'apparaître au hasard.

Une cellule résidentielle évolue en commercial lorsqu'elle est adjacente à une activité commerciale et compte cinq voisins développés ou plus, conditionné par la probabilité Densifier. L'industrie apparaît là où des cellules résidentielles bordent des cellules industrielles existantes, et rarement, une cellule commerciale isolée décline vers l'industrie, imitant les évolutions économiques.

C'est un modèle conceptuel et qualitatif plutôt qu'un outil de prévision calibré. Les règles de transition pilotées par la proximité reproduisent l'aspect de l'étalement et du zonage concentrique, mais elles ignorent les routes, le terrain, les transports, les prix et les politiques publiques, il faut donc le lire comme une illustration de la forme urbaine émergente, pas une prédiction.

Parce que la probabilité de développement dépend du nombre de cellules développées à proximité, la lisière de la zone bâtie a bien plus de chances de croître qu'un terrain vide isolé. Cette rétroaction positive entraîne une expansion vers l'extérieur, à peu près concentrique, avec l'activité commerciale la plus intense près du noyau initial.

Étalement fixe la distance à laquelle l'automate regarde pour compter les voisins, d'une fenêtre serrée de 3×3 au rayon 1 jusqu'à une fenêtre de 11×11 au rayon 5. Un rayon plus grand permet à l'influence du développement existant de porter plus loin, produisant une croissance plus lâche et plus dispersée au lieu d'une ville compacte et dense.

Génération est le nombre d'étapes de mise à jour effectuées, tandis que Vide, Résidentiel, Commercial et Industriel comptent les cellules actuellement dans chaque état. Développement est la part de la grille qui n'est plus vide, exprimée en pourcentage, donnant une mesure rapide de l'urbanisation de la ville.

Le résultat concentrique fait écho au modèle d'écologie urbaine de Burgess de 1925, dans lequel les villes rayonnent depuis un quartier d'affaires central, et la méthode suit les modèles urbains cellulaires développés par Michael Batty à partir des années 1990. De tels automates sont utilisés pour explorer comment des règles locales simples peuvent générer des motifs complexes à l'échelle d'une ville.