Макаров В.Л., Бахтизин А.Р., Васенин В.А., Роганов В.А., Трифонов И.А. Средства суперкомпьютерных систем для работы с агент-ориентированными моделями
Компьютерное моделирование – интенсивно развивающаяся область научных исследований, востребованная сегодня практически во всех сферах человеческой деятельности. Агент-ориентированный подход к моделированию очень универсален и удобен для прикладников в силу своей наглядности, однако его, как правило, отличает и высокая требовательность к вычислительным ресурсам. Прямое моделирование, например, достаточно длительных социальных процессов в масштабах страны и планеты в целом требуют вычислительных средств высокой производительности и больших объемов памяти.
Бахтизин А.Р. Агент-ориентированные модели экономики
В книге рассматривается новое направление в общественных науках – агент-ориентированное моделирование, предполагающее разработку компьютерных моделей, которые включают в себя достаточно большой набор агентов с определенным набором свойств для проведения симуляций различных явлений. Конечная цель создания таких моделей – отследить влияние флуктуаций агентов, действующих на микроуровне, на показатели макроуровня.
Макаров В.Л., Бахтизин А.Р. Новый инструментарий в общественных науках – агент-ориентированные модели: общее описание и конкретные примеры
Общественные науки, в том числе экономические, стоят на пороге масштабного и эффективного использования нового средства для получения знаний об обществе. Это так называемые агент-ориентированные модели (agent based models), сокращенно АОМ, относящиеся к классу моделей, основанных на индивидуальном поведении агентов и создаваемых для компьютерных симуляций. Основная идея, лежащая в основе АОМ, заключается в построении вычислительного инструмента, представляющего собой совокупность агентов с определенным набором свойств и позволяющего проводить симуляции реальных явлений. При этом сами модели, используя простые правила поведения агентов, могут выдавать весьма интересные результаты.
Макаров В.Л., Бахтизин А.Р. Суперкомпьютерные технологии в общественных науках
В марте 2011 г. в суперкомпьютерном комплексе МГУ была запущена модель, имитирующая развитие социально-экономической системы России на протяжении последующих 50 лет. Эта агент-ориентированная модель основана на взаимодействии 100 млн. агентов, условно представляющих социально-экономическую среду России. Поведение каждого агента задано набором алгоритмов, которые описывают его действия и взаимодействие с другими агентами в реальном мире.
Makarov V.L., Bakhtizin A.R. Agent-based model for simulation of terrorism in Russia’s Caucasus
The purpose of our research is to develop an instrument for searching the possibilities of decreasing the threat of terrorist acts and diminishing the number of terrorists. Recent terrorist acts, which caused death of innocent people, make the issue extremely urgent.
We develop an agent-based model, which belongs to the class of models based on individual behavior of people. So, it is a known class of agent based models.
Makarov V.L., Bakhtizin A.R. How Public Goods can generate regional structure: simulations on the agent-based model
Regional structure varies substantially across countries. The number of tiers and size of municipalities, counties, lands are quite different. We designed an agent- based model, where it is easy to vary the extent of homogeneity of population and the rules of interactions between agents and evolved jurisdictions. Simulations show big variety of evolved regional structures. It is interesting that most sensitive parameter is a horizon of agent’s vision.
Makarov V.L., Bakhtizin A.R. How to overcome the traffic jam in Moscow: Simulation of the district’s and satellite town’s specialization.
It is well known that Moscow is overpopulated in terms of number of citizens per square meters of territory or living, or roads. It produced intensive traffic jam at working hours, over pollution of CO2 and many other inconveniences. Now the traffic jam is going to be main problem for the inhabitants. We simulate here one of the most cardinal ways to win traffic jam.
Makarov V.L., Bakhtizin A.R. The new form of mixed economy with rationing: agent — based approach
In the paper we explore the rationing as a way to implement a variety of incentives for people’ activity. We assume that the population is divided to the six social clusters with different incentives to work. The first social cluster (business oriented people) has standard incentive: getting profit. Other clusters’ members (state and military servants, scientists, art workers, priests, etc.) try to lift on the social stairs, getting higher rank. Having a position of a certain rank a person obtains the possibility to consume goods according to fixed norms.
Создание суперкомпьютерной имитации общества с активными агентами разных типов и ее апробация
Статья продолжает цикл работ, посвящённых созданию больших агент-ориентированных моделей, построенных как искусственное общество, и разработке программного обеспечения для их реализации – системы проектирования масштабируемых агент-ориентированных моделей МЁБИУС. Базовым ядром системы служит демографическая модель, имитирующая естественное движение населения. Новым этапом в развитии работ, о котором идёт речь в статье, стало создание на основе данного ядра агент-ориентированной модели России, включающей в качестве агентов нового типа семьи, связанные с агентами-людьми иерархически. Кроме того, в модель введены объекты нового типа – проекты, предусматривающие создание в искусственной среде аналогов комплексных управляющих воздействий, направленных на стимулирование рождаемости. Разработанная на основе имитации реакции отдельных семей на введённые региональные меры поддержки модель позволяет отслеживать их влияние на основные демографические показатели. Агент-ориентированная модель России была апробирована на данных за длительный ретроспективный период на примере запуска программ материнского капитала и показала хорошее совпадение с официальной статистикой.
Моделирование миграционных и демографических процессов с использованием FLAME GPU
В статье представлен подход к моделированию миграционных и демографических процессов с использованием платформы FLAME GPU, предназначенной для крупномасштабного агент-ориентированного моделирования. Данный подход основан на ранее предложенной имитационной модели взаимодействия двух сообществ: мигрантов и коренных жителей, реализованной в системе AnyLogic. Такая модель имела относительно малую размерность дискретного пространства для существования популяций и детерминированную систему принятия решений каждого агента. Вместе с тем, наличие множественных взаимодействий между агентами и переходов между их состояниями обуславливает высокую вычислительную сложность подобной модели. Использование FLAME GPU позволило существенно расширить возможности проведения численных экспериментов, главным образом, за счет распараллеливания вычислительных процессов на уровне каждого агента и занимаемого им ресурса, а также реализации механизма множественных вычислений класса Монте-Карло. В результате исследованы зависимости ключевых характеристик рассматриваемой системы (в частности, общей численности населения, доли мигрантов, количества ассимилированных мигрантов, темпов роста ВВП и др.) от наиболее важных параметров модели (например, доли новых мигрантов, государственных расходов на интеграцию, периодичности создания новых рабочих мест и др.). Предложенный подход может быть использован для разработки систем поддержки принятия решений по планированию найма новых сотрудников на основе прогнозной динамики миграционных и демографических процессов.
