人工社会中涌现的仿真：基于EB-DEVS形式化方法的实用建模途径
多智能体系统
2021-10-18 v1 人工智能
适应与自组织系统
摘要
复杂系统的建模与仿真对于探索和理社会过程至关重要，其得益于从局部交互推导全局属性的形式化机制。本文通过将EB-DEVS这一为涌现属性的建模、仿真与实时识别量身打造的新形式化方法应用于不同社会系统，拓展了复杂系统形式化方法的知识体系。我们引导读者实现多种经典社会系统模型，以介绍良好建模实践并展示使用EB-DEVS建模涌现的优劣，特别是其实时涌现检测能力。本工作通过案例研究证明了该方法在建模可显式或隐式、静态或动态、含或不含多级交互、具有弱或强涌现行为的通信结构时的简洁与紧凑。通过示例我们表明，EB-DEVS允许在需要时通过融入涌现行为对分析中的社会进行概念化，即通过将宏观聚合指标整合进模型：Sugarscape模型中的基尼系数、文化传播模型中的时尚与潮流、优先连接模型中的规模偏倚度分布、隔离模型中的幸福指数以及SIR传染病模型中的隔离措施。在每个示例中我们讨论了通信结构在开发多级仿真模型中的作用，并阐释微-宏反馈环如何实现宏观属性的建模。我们的结果强调了多级特征对于支撑复杂系统建模与仿真鲁棒方法的相关性。
引用
@article{arxiv.2110.08170,
title = {Simulation of emergence in artificial societies: a practical model-based approach with the EB-DEVS formalism},
author = {Daniel Foguelman and Esteban Lanzarotti and Emanuel Ferreyra and Rodrigo Castro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.08170},
year = {2021}
}