WikiDer > Sugarscape

Sugarscape
Информацию о молодежном веб-сайте см. Sugarscape.com.

Sugarscape модель для искусственный интеллект агентный социальная симуляция следуя некоторым или всем правилам, представленным Джошуа М. Эпштейн & Роберт Экстелл в их книге Растущие искусственные общества.[1]

Источник

Основы моделей Sugarscape можно проследить до Университет Мэриленда где экономист Томас Шеллинг представил свой доклад под названием Модели сегрегации.[2] Написанный в 1969 году, Шеллинг и остальные социальная среда У модельного братства были свои возможности, ограниченные отсутствием адекватной вычислительной мощности и применимого механизма программирования для полного раскрытия потенциала их модели.

Джон Конвейагентно-ориентированное моделирование "Игра Жизни"была усовершенствована и применена к первоначальной идее Шеллинга Джошуа М. Эпштейн и Роберт Экстелл в их книге Растущие искусственные общества. Чтобы продемонстрировать их открытия в области моделирования на основе агентов, была создана модель, которая распространялась вместе с их книгой на CD-ROM. Концепция этой модели стала известна как «модель Sugarscape».[1] С тех пор название «Sugarscape» использовалось для агентных моделей с использованием правил, аналогичных тем, которые были определены Epstein & Axtell.

Принципы

Все модели Sugarscape включают агенты (жители), среда (двухмерная сетка) и правила, регулирующие взаимодействие агентов друг с другом и с окружающей средой.

Оригинальная модель, представленная Дж. Эпштейном и Р. Акстеллом (считалась первая крупномасштабная модель агента) основан на сетке ячеек 51x51, где каждая ячейка может содержать разное количество сахара (или специй). На каждом шагу агенты осматриваются, находят ближайшую ячейку, заполненную сахаром, перемещаются и метаболизируются. Они могут оставлять загрязнения, умирать, воспроизводить, унаследовать источники, передавать информацию, торговать или занимать сахар, генерировать иммунитет или передавать заболевания - в зависимости от конкретного сценария и переменных, определенных при настройке модели.

Сахар в моделировании можно рассматривать как метафору ресурсов в искусственном мире, с помощью которой исследователь может изучать влияние социальной динамики, такой как эволюция, семейное положение и наследование, на популяции.[3]

Точное моделирование исходных правил, представленных Дж. Эпштейном и Р. Экстеллом в их книге, может быть проблематичным.[4] и не всегда возможно воссоздать те же результаты, что представлены в Растущие искусственные общества.

Реализации модели

Модель Sugarscape имеет несколько реализаций, некоторые из которых доступны как Открытый исходный код программного обеспечения.

Ascape

Оригинальная реализация была разработана в Ascape, Ява программное обеспечение, подходящее для агентное социальное моделирование. Модель Sugarscape остается частью встроенной библиотеки моделей, распространяемой вместе с Ascape.[5]

NetLogo был использован для построения моделей Sugarscape. В библиотеку моделей NetLogo включены три сценария Sugarscape: «Немедленный рост», «Постоянный рост» и «Распределение богатства». Помимо этих трех сценариев, существует модель Sugarscape NetLogo Иэна Уивера, которая является частью библиотеки моделей сообщества пользователей. "Он основан на модели сообщества NetLogo Оуэна Денсмора и охватывает все правила, обсуждаемые в Растущие искусственные общества за исключением правила боя (хотя включить его несложно, но оно не добавляет ценности модели) ».[6] Модель снабжена богатой документацией.[7] включая инструкции по успешному воспроизведению исходных правил Sugarscape.[4]

SugarScape на стероидах

Из-за эмерджентного характера агент-ориентированные модели (ABMs), очень важно, чтобы размеры популяции в моделировании соответствовали размеру популяции моделируемых динамических систем.[8] Однако производительность современных сред моделирования агентов была недостаточной для обработки таких больших размеров населения и сред параллельных вычислений, предназначенных для работы на вычислительные кластеры был ограничен доступной пропускной способностью. Поскольку вычислительная мощность увеличивается с Закон Мураможно ожидать увеличения размера и сложности структур моделирования. Команда Р. М. Д’Суза, М. Лысенко и К. Рахмани из Мичиганский технологический университет использовали модель Sugarscape, чтобы продемонстрировать силу Блоки обработки графики (GPU) в симуляциях ABM с более чем 50 обновлениями в секунду с популяциями агентов, превышающими 2 миллиона.[9]

Mathematica

Другой вариант реализации можно найти в Mathematica.[10]

MASON

GMUс MASON проект, доступный в рамках Академическая бесплатная лицензия, также включает реализацию Sugarscape.[11]

Рекомендации

  1. ^ а б Эпштейн, Джошуа М.; Акстелл, Роберт (11 октября 1996 г.). Растущие искусственные общества: общественные науки снизу вверх. Издательство Брукингского института. стр.224. ISBN 978-0-262-55025-3.
  2. ^ "Sugarscape - рост искусственных сообществ на основе агентов". Sourceforge. Получено 7 ноября 2010.
  3. ^ «Агенты за работой». CIO Insight. 1 (27): 43. 1 июня 2003 г. ISSN 1535-0096. Получено 11 ноября, 2010.(Извлекаются из ABI / Информ Идентификатор документа: 347271391)
  4. ^ а б "Репликация Сахарного пейзажа - Лестерский университет". Архивировано из оригинал на 2012-06-19. Получено 18 января 2011.
  5. ^ "Руководство разработчика моделей Ascape". Sourceforge. Получено 9 ноября 2010.
  6. ^ "Модели сообщества пользователей NetLogo: Sugarscape". Получено 9 ноября 2010.
  7. ^ "Сахарный пейзаж". Университет Лестера. Архивировано из оригинал на 2017-10-02. Получено 19 января 2011.
  8. ^ Гилберт, Найджел; Бэнкс, Стивен (2002). «Платформы и методы агентного моделирования» (PDF). Труды Национальной академии наук. 99 (3): 7197–7198. Дои:10.1073 / pnas.072079499. ЧВК 128584. PMID 12011398.
  9. ^ D'Souza, Roshan M .; Лысенко, Микола; Рахмани, Кейван (2007). «SugarScape на стероидах: моделирование более миллиона агентов в интерактивном режиме» (PDF). Материалы конференции Agent2007. Чикаго, штат Иллинойс.(Смотрите также: слайды презентации)
  10. ^ "Sugarscape: Агентное моделирование - Демонстрационный проект Вольфрама". Вольфрам. Получено 18 января 2011.
  11. ^ Бигби, Энтони; Чоффи-Ревилья, Клаудио; Люк, Шон (2007). Терано, Т .; Kita, H .; Deguchi, H .; и другие. (ред.). "Репликация Sugarscape с помощью MASON" (PDF). Агентные подходы в сложных экономических и социальных системах IV: Материалы международного семинара AESCS 2005 г.. Токио: Спрингер.

внешняя ссылка