NetLogo 3D 中世界非常大的错误 (ArrayIndexOutOfBoundsException)

Question

当我开始使用 Netlogo 构建 3D 模型时，首先我将 3D 模型设置更改为 2000*2000*500，这是我需要的尺寸。 然后我写了一个非常简单的代码进行测试。

breed [airs air]

to setup
  clear-all
  create-airs 1 [
    set color pink
    setxyz 1000 1000 250
    set heading 0
    set pitch 0
  ]
end  

然后我尝试运行设置命令，运行时错误出来了。

error (ArrayIndexOutOfBoundsException)
 while observer running CREATE-AIRS
  called by procedure SETUP
  called by Button 'setup'

NetLogo is unable to supply you with more details about this error.  Please report the problem
at https://github.com/NetLogo/NetLogo/issues, or to bugs@ccl.northwestern.edu, and paste the
contents of this window into your report.

java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 2006002500
 at org.nlogo.agent.World3D.getPatchAtWrap(World3D.java:159)
 at org.nlogo.agent.Turtle3D.getPatchHere(Turtle3D.java:183)
 at org.nlogo.agent.Turtle3D.<init>(Turtle3D.java:88)
 at org.nlogo.agent.Turtle3D.<init>(Turtle3D.java:62)
 at org.nlogo.agent.World3D.createTurtle(World3D.java:401)
 at org.nlogo.prim._createturtles.perform(_createturtles.java:51)
 at org.nlogo.nvm.Context.stepConcurrent(Context.java:91)
 at org.nlogo.nvm.ConcurrentJob.step(ConcurrentJob.java:82)
 at org.nlogo.job.JobThread.org$nlogo$job$JobThread$$runPrimaryJobs(JobThread.scala:143)
 at org.nlogo.job.JobThread$$anonfun$run$1.apply$mcV$sp(JobThread.scala:78)
 at org.nlogo.job.JobThread$$anonfun$run$1.apply(JobThread.scala:76)
 at org.nlogo.job.JobThread$$anonfun$run$1.apply(JobThread.scala:76)
 at scala.util.control.Exception$Catch.apply(Exception.scala:88)
 at org.nlogo.util.Exceptions$.handling(Exceptions.scala:41)
 at org.nlogo.job.JobThread.run(JobThread.scala:75)

NetLogo 3D 5.0.5
main: org.nlogo.app.AppFrame
thread: JobThread
Java HotSpot(TM) Server VM 1.6.0_45 (Sun Microsystems Inc.; 1.6.0_45-b06)
operating system: Windows 8 6.2 (x86 processor)
Scala version 2.9.2
JOGL: 1.1.1
OpenGL graphics: Intel(R) HD Graphics 4400
OpenGL version: 4.2.0 - Build 10.18.10.3316
OpenGL vendor: Intel
model: airsimul

03:53:42.404 SwitchedTabsEvent (org.nlogo.app.Tabs) AWT-EventQueue-0
03:53:42.400 RuntimeErrorEvent (org.nlogo.app.App$$anon$1 (org.nlogo.window.GUIWorkspace)) AWT-EventQueue-0
03:53:42.392 JobRemovedEvent (org.nlogo.app.App$$anon$1 (org.nlogo.window.GUIWorkspace)) JobThread
03:53:42.391 PeriodicUpdateEvent (org.nlogo.app.App$$anon$1 (org.nlogo.window.GUIWorkspace)) AWT-EventQueue-0
03:53:42.391 TickStateChangeEvent (org.nlogo.app.App$$anon$1 (org.nlogo.window.GUIWorkspace)) JobThread
03:53:42.391 OutputEvent (org.nlogo.app.App$$anon$1 (org.nlogo.window.GUIWorkspace)) AWT-EventQueue-0
03:53:42.386 AddJobEvent (org.nlogo.window.ButtonWidget) AWT-EventQueue-0
03:53:42.261 InputBoxLoseFocusEvent (org.nlogo.window.ButtonWidget) AWT-EventQueue-0
03:53:42.212 PeriodicUpdateEvent (org.nlogo.app.App$$anon$1 (org.nlogo.window.GUIWorkspace)) AWT-EventQueue-0
03:53:42.011 PeriodicUpdateEvent (org.nlogo.app.App$$anon$1 (org.nlogo.window.GUIWorkspace)) AWT-EventQueue-0

谁能告诉我这是怎么回事？

Answer 1

请参阅How to model a very large world in NetLogo?、http://ccl.northwestern.edu/netlogo/docs/faq.html#howbig，并回复：特别是 Windows，https://github.com/NetLogo/NetLogo/issues/423。

（虽然我无法解释为什么你得到 ArrayIndexOutOfBoundsException 而不是我所期望的 OutOfMemoryError。你在得到前者之前得到后者吗？）

NetLogo 中的内存使用与代理的数量成正比。你的世界有多少个补丁？你关于你的世界大小的陈述有点模棱两可。如果你启动 NetLogo 并在对话框中输入 2000、2000 和 500，结果世界是 4001 * 4001 * 1001，因为你输入的数字是最大值，但补丁坐标也可以是负数。

4001 * 4001 * 1001 是 160 亿个补丁。默认情况下，NetLogo 的堆大小为 1 GB。我刚刚进行了实验，发现我可以在这么多的内存中存储大约 200 万个补丁。 （这并不是试图对补丁做任何事情，而是首先创建它们；实际上对它们做任何事情都需要额外的内存。多少取决于我在做什么。）

如果 1 GB 的 RAM 可以容纳大约 200 万个补丁，那么要拥有 160 亿个补丁，您将需要 8 TB 的 RAM。换句话说，您尝试的尺寸非常不切实际。

更新：

关于为什么你得到 ArrayIndexOutOfBoundsException 而不是 OutOfMemoryError，我现在有一个理论。

在 NetLogo 中，补丁存储在一个大数组中。在 JVM 上，数组不能有超过 2147483647（约 21 亿）个元素，因为数组索引是有符号的 32 位整数。当 NetLogo 3D 创建补丁数组时，它会创建 new Patch[worldWidth * worldHeight * worldDepth]。因为 JVM 不会检测整数运算的溢出，所以您可能会得到错误的答案，例如在 Java 中 2000 * 2000 * 8000 等于 1935228928 (?!)。如果您尝试创建的世界尺寸足够大，整数溢出可能会导致 NetLogo 为补丁数组计算错误的大小。然后补丁数组的创建可能会成功，但一些访问补丁的尝试会失败并出现 ArrayIndexOutOfBoundsException，因为数组对于提供的世界维度来说太小了。

请注意，只有当您尝试的世界规模远远超出可能的范围时，才会发生这种情况。 21 亿个补丁大约需要 1 TB 的 RAM，无论您使用的是 32 位还是 64 位启动器，这都行不通。