อ่าน 3 นาที
ชูการ์สเคป
Sugarscape เป็นแบบจำลองสำหรับ การจำลองทางสังคม โดยใช้ตัวแทน ปัญญาประดิษฐ์ ที่ ปฏิบัติตามกฎบางส่วนหรือทั้งหมดที่นำเสนอโดย Joshua M.
ชูการ์สเคป
Sugarscapeเป็นแบบจำลองสำหรับการจำลองทางสังคมโดยใช้ตัวแทนปัญญาประดิษฐ์ ที่ ปฏิบัติตามกฎบางส่วนหรือทั้งหมดที่นำเสนอโดยJoshua M. EpsteinและRobert AxtellในหนังสือGrowing Artificial Societiesของ พวกเขา [ 1 ]
ต้นทาง
พื้นฐานของแบบจำลอง Sugarscape สามารถสืบย้อนไปถึงมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ซึ่งนักเศรษฐศาสตร์Thomas Schellingได้นำเสนอเอกสารเรื่องแบบจำลองการแบ่งแยก [ 2 ] ซึ่ง เขียนขึ้นในปี พ.ศ. 2512 Schelling และกลุ่มผู้สร้างแบบจำลอง สภาพแวดล้อมทางสังคมคนอื่นๆมีตัวเลือกจำกัดเนื่องจากขาดพลังการคำนวณที่เพียงพอและกลไกการเขียนโปรแกรมที่ใช้งานได้เพื่อพัฒนาศักยภาพของแบบจำลองอย่างเต็มที่
การจำลองแบบตัวแทน " Game of Life " ของ John Conwayได้รับการปรับปรุงและนำไปใช้กับแนวคิดดั้งเดิมของ Schelling โดยJoshua M. EpsteinและRobert AxtellในหนังสือGrowing Artificial Societies ของพวกเขา เพื่อแสดงให้เห็นถึงการค้นพบของพวกเขาในด้านการจำลองแบบตัวแทน พวกเขาได้สร้างแบบจำลองและเผยแพร่พร้อมกับหนังสือของพวกเขาในรูปแบบซีดีรอม แนวคิดของแบบจำลองนี้กลายเป็นที่รู้จักในชื่อ "แบบจำลอง Sugarscape" [ 1 ]ตั้งแต่นั้นมา ชื่อ "Sugarscape" ได้ถูกนำมาใช้สำหรับแบบจำลองแบบตัวแทนที่ใช้กฎที่คล้ายกับที่ Epstein & Axtell กำหนดไว้
หลักการ
โมเดล Sugarscape ทุกแบบประกอบด้วยเอเจนต์ (ผู้อยู่อาศัย) สภาพแวดล้อม (ตารางสองมิติ) และกฎที่ควบคุมปฏิสัมพันธ์ของเอเจนต์กับเอเจนต์อื่นๆ และกับสภาพแวดล้อม
แบบจำลองดั้งเดิมที่นำเสนอโดย J. Epstein และ R. Axtell (ซึ่งถือเป็นแบบจำลองเอเจนต์ขนาดใหญ่แบบแรก ) นั้นใช้ตารางเซลล์ขนาด 51x51 โดยแต่ละเซลล์สามารถบรรจุน้ำตาล (หรือเครื่องเทศ) ได้ในปริมาณที่แตกต่างกัน ในแต่ละขั้นตอน เอเจนต์จะสำรวจรอบๆ ค้นหาเซลล์ที่ใกล้ที่สุดที่เต็มไปด้วยน้ำตาล เคลื่อนที่ และทำการเผาผลาญ พวกมันสามารถก่อให้เกิดมลพิษ ตาย ขยายพันธุ์ สืบทอดแหล่งที่มา ถ่ายทอดข้อมูล แลกเปลี่ยนหรือยืมน้ำตาล สร้างภูมิคุ้มกัน หรือแพร่กระจายโรคได้ ขึ้นอยู่กับสถานการณ์และตัวแปรเฉพาะที่กำหนดไว้ในการตั้งค่าแบบจำลอง
น้ำตาลในการจำลองสามารถมองได้ว่าเป็นอุปมาอุปไมยของทรัพยากรในโลกจำลอง ซึ่งผู้ตรวจสอบสามารถศึกษาผลกระทบของพลวัตทางสังคม เช่น วิวัฒนาการ สถานะการสมรส และการสืบทอดมรดกต่อประชากรได้[ 3 ]
การจำลองกฎดั้งเดิมที่ J. Epstein และ R. Axtell ระบุไว้ในหนังสือของพวกเขาอย่างแม่นยำอาจก่อให้เกิดปัญหาได้[ 4 ]และไม่สามารถสร้างผลลัพธ์เดียวกันกับที่นำเสนอในGrowing Artificial Societiesได้ เสมอไป
การนำโมเดลไปใช้งาน
โมเดล Sugarscape มีการนำไปปรับใช้หลายรูปแบบ ซึ่งบางส่วนมีให้ใช้งานในรูปแบบซอฟต์แวร์โอ เพนซอร์สและใช้งานได้ฟรี
หลบหนี
การใช้งานดั้งเดิมได้รับการพัฒนาในAscapeซึ่งเป็น ซอฟต์แวร์ Javaที่เหมาะสมสำหรับการจำลองทางสังคมแบบตัวแทนโมเดล Sugarscape ยังคงเป็นส่วนหนึ่งของไลบรารีโมเดลในตัวที่แจกจ่ายพร้อมกับ Ascape [ 5 ]
เน็ตโลโก้
NetLogoถูกใช้เพื่อสร้างแบบจำลอง Sugarscape สถานการณ์ Sugarscape สามแบบรวมอยู่ในไลบรารีแบบจำลอง NetLogo ได้แก่ "การเติบโตทันที" "การเติบโตอย่างต่อเนื่อง" และ "การกระจายความมั่งคั่ง" นอกจากสถานการณ์ทั้งสามนี้แล้ว ยังมีแบบจำลอง Sugarscape NetLogo ของ Iain Weaver ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของไลบรารีแบบจำลองชุมชนผู้ใช้ "มันสร้างขึ้นจากแบบจำลองชุมชน NetLogo ของ Owen Densmore เพื่อครอบคลุมกฎทั้งหมดที่กล่าวถึงในGrowing Artificial Societiesยกเว้นกฎการต่อสู้ (แม้ว่าจะรวมไว้ได้ง่าย แต่ก็ไม่ได้เพิ่มคุณค่าให้กับแบบจำลองมากนัก)" [ 6 ]แบบจำลองนี้มีเอกสารประกอบที่ครบถ้วน[ 7 ]รวมถึงคำแนะนำสำหรับการจำลองกฎ Sugarscape ดั้งเดิมให้สำเร็จ[ 4 ]
SugarScape เวอร์ชั่นอัพเกรด
เนื่องจากลักษณะที่เกิดขึ้นใหม่ของแบบจำลองที่ใช้เอเจนต์ (ABM) จึงเป็นสิ่งสำคัญที่ขนาดประชากรในการจำลองจะต้องตรงกับขนาดประชากรของระบบไดนามิกที่กำลังจำลอง[ 8 ]อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของเฟรมเวิร์กการจำลองเอเจนต์ในปัจจุบันยังไม่เพียงพอที่จะจัดการกับขนาดประชากรขนาดใหญ่ดังกล่าว และ เฟรมเวิร์กการคำนวณ แบบขนานที่ออกแบบมาเพื่อทำงานบนคลัสเตอร์คอมพิวเตอร์ก็มีข้อจำกัดด้านแบนด์วิดท์ที่มีอยู่ เมื่อพลังการคำนวณเพิ่มขึ้นตามกฎของมัวร์ขนาดและความซับซ้อนของเฟรมเวิร์กการจำลองก็คาดว่าจะเพิ่มขึ้น ทีมของ RM D'Souza, M. Lysenko และ K Rahmani จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมิชิแกนได้ใช้แบบจำลอง Sugarscape เพื่อแสดงให้เห็นถึงพลังของหน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) ในการจำลอง ABM ด้วยการอัปเดตมากกว่า 50 ครั้งต่อวินาที โดยมีประชากรเอเจนต์เกิน 2 ล้านตัว[ 9 ]
มาเทมาติกา
การใช้งานอีกวิธีหนึ่งสามารถพบได้ในMathematica [ 10 ]
เมสัน
โครงการ MASONของGMUซึ่งอยู่ภายใต้ใบอนุญาต Academic Free Licenseยังรวมถึงการใช้งาน Sugarscape ด้วย[ 11 ]
ลิงก์ภายนอก
- ไลบรารีโมเดล NetLogo
- NetLogo: งอกใหม่ทันที
- เน็ตโลโก้: การเติบโตอย่างต่อเนื่อง
- NetLogo: การกระจายความมั่งคั่ง
- NetLogo: คลังโมเดลชุมชน
- โมเดลชุมชน NetLogo: Sugarscape
- Sugarscape ใน Mathematica
- ทิวทัศน์น้ำตาลในเมสัน
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ชูการ์สเคป
Sugarscape เป็นแบบจำลองสำหรับ การจำลองทางสังคม โดยใช้ตัวแทน ปัญญาประดิษฐ์ ที่ ปฏิบัติตามกฎบางส่วนหรือทั้งหมดที่นำเสนอโดย Joshua M.
ต้นทาง
พื้นฐานของแบบจำลอง Sugarscape สามารถสืบย้อนไปถึง มหาวิทยาลัยแมริแลนด์ ซึ่งนักเศรษฐศาสตร์ Thomas Schelling ได้นำเสนอเอกสารเรื่อง แบบจำลองการแบ่งแยก [ 2 ] ซึ่ง เขียนขึ้นในปี พ.ศ.
หลักการ
โมเดล Sugarscape ทุกแบบประกอบด้วย เอเจนต์ (ผู้อยู่อาศัย) สภาพแวดล้อม (ตารางสองมิติ) และกฎที่ควบคุมปฏิสัมพันธ์ของเอเจนต์กับเอเจนต์อื่นๆ และกับสภาพแวดล้อม
การนำโมเดลไปใช้งาน
โมเดล Sugarscape มีการนำไปปรับใช้หลายรูปแบบ ซึ่งบางส่วนมีให้ใช้งานในรูปแบบซอฟต์แวร์โอ เพนซอร์สและใช้งานได้ฟรี