MODELOS BASADOS EN MODELOS BASADOS EN AGENTESAGENTES

en Ciencias Socialesen Ciencias Sociales

5. Educación El principal beneficio de la simulación en la educación es permitir a los usuarios aprender relaciones y principios para si mismos.

Diversos propositos de las Simulaciones

1. Predicción. La simulación es capaz de tomar complicados imputs, procesarlos en mecanismos hipotetizados, y entonces generar de ellos consecuencias y predicciones.

2. La simulación también puede ser usada para Representar ciertas tareas. Este el dominio clásico de la inteligencia artificial. Cuyo método puede ser pensado como una simulación de la percepción humana, de la toma de decisiones o de la interacción social.

3. Entrenamiento. Muchos de los primeros y más exitosos sistemas de simulación fueron diseñados para entrenar a personas para proveerles una razonable precisión y un medio ambiente dinámico e interactivo.

4. Entretenimiento. Del entrenamiento, solo hay un pequeño paso al entretenimiento. También son simulaciones de mundos completamente imaginarios.

7. Descubrimiento. Como una Metodología Científica el valor de la simulación radica principalmente en la predicción, la demostración, y en el descubrimiento.

Haciendo uso de la simulación para la predicción se puede ayudar a validar o mejorar el modelo en que se basa la simulación.

Pero el uso de la simulación para el descubrimiento es tan importante como la demostración o la predicción.

Diversos propositos de las Simulaciones

6. Demostración La simulación puede utilizarse para proporcionar la existencia de una demostración. Por ejemplo, el juego de la vida de Conway's demuestra que el comportamiento complejo puede resultar de reglas muy simples.

Apreciar el valor de simulación como una tercera forma de hacer ciencia, en contraste con el método inductivo y deductivo.

Inducción es el descubrimiento de los patrones en el dato empírico (Por ej. encuestas de opinión).

Deducción se considera que la conclusión está implícita en las premisas. Es decir que la conclusión no es nueva, se sigue necesariamente de las premisas. (Por ej. El descubrimiento de puntos de equilibrio en teoría de juegos)

Simulación es una tercera forma de hacer ciencia.

Como la deducción, comienza con un conjunto de hipótesis explícitas. Pero a diferencia de ésta, no pone a prueba teoremas,

Solo va a generar datos que luego podrán ser analizados inductivamente

Objetivos

Y a diferencia de la inducción, los datos simulados provienen de un conjunto de reglas rigurosamente especificados, en lugar de la medición directa del mundo real.

Aunque la hipótesis pueden ser simples, las consecuencias no pueden ser del todo evidente....Propiedades emergentes.

Objetivos

Aunque inducción puede ser utilizada para encontrar patrones en los datos, y la deducción puede ser utilizada para encontrar consecuencias de las hipótesis, la simulación puede utilizarse como una ayuda a la intuición

Sistemas Complejos Adaptativos Modelos basados en Agentes

Autómatas Celulares Sociedades Artificiales

Conceptos Autómatas Celulares – Von Neuman (década del ´50)

¿Es posible hacer una computadora que produzca otras computadoras tan complejas como ella misma?

Modelos basados en agentes

“Agentes”: propuestos por Hofstadter en (1976)

Vida artificial Propuesta por Chris Langton (1989)

SISTEMAS COMPLEJOS ADAPTATIVOS. John Holland. 1994

Sociedades artificiales Término propuesto por Builder & Bankes, 1991

Conceptos

Autores y sus modelos

Sakoda – Modelos de SegregaciónSchelling – Modelos de SegregaciónAxtell y Epstein- Distribución de Riqueza / Transmisión Cultural /etc.Axelrod - Cooperación /Promoción de normas/ transmisión culturalLansing, S. Sistemas de Irrigación BalinesesBoyd y Richerson- Modelos evolucionistas /Teoría de juegos.Nowak – Influencia SocialMay - Procesos de propagación viral, evolución del lenguaje

Antropocaos

Agar- Modelos Emic de consumo de DrogasDiego Diaz- Llamas (tesis)Lucio M/.M.Moreira /L. Sgrecia- Feria del libro independienteA. Del Olmo - Hipótesis TriversG. Silva.- Cooperación entre G-V.

En contraste con los modelos de descripción global, el foco esta puesto en las interacciones

locales de los agentes.

Sistemas Complejos Adaptativos

¿Qué se asume?

- Autonomía de los Agentes ----- > BOTTOM – UP

- Los agentes son Interdependientes

- Los Agentes obedecen a Simples reglas

- Los Agentes son adaptativos, no racionales.(*)

AUTÓMATAS CELULARES

Es una grilla

Donde cada celda representauna célula, que puede tenervarios estados, dependiendoque se este modelando

¿Qué es A.C.?

Y son las reglas las que hacencambiar los estados a las células

¿Qué es A.C.?

Los hay también de una o tres dimensiones.

Torus

- Vecindad de Von Neumann

- Vecindad de Moore

- Vecindad de Margolus. Grupos de 2x2 en un patrón hexagonal

Tipos de Vecindad

Las Reglas

Adaptación / Aprendizaje

Juego de la vida - diseñado por el matemático británico Conway en 1970.

REGLAS

Una célula muerta con exactamente 3 células vecinas vivas "nace" (al turno siguiente estará viva).

Una célula viva con 2 ó 3 células vecinas vivas sigue viva,

En todos los demás casos muere o permanece muerta (por "soledad" o superpoblación"). EjemploEjemploEjemplo

Dos estados posibles: Vivo o Muerto

Los individuos son las unidades básicas de la sociedad

Las celdas son las unidades básicas o los átomos de un AC

Dinámica Social Autómatas

Unidades Básicas

Estados Posibles

Interdependencia

Localidad

Superposición

Aplicaciones yTareas

Los individuos realizan ciertas elecciones, adoptan ciertas actitudes y operan de ciertas maneras emocionales

Las celdas se encuentran en estados tomados de un conjunto de estados posibles

Los individuos se afectan mutuamente

El estado de una celda central afecta a los estados de sus vecinos y viceversa

Los individuos solo se afectan entre sí locamente, en una cierta vecindad, y la información sobre ellos es también local.

Las reglas de transición son locales

A menudo las interacciones poseen una estructura superpuesta

Las vecindades se superponen

Tareas pendientes para la compresión de fenómenos sociales:- Comprensión de emergencia y orden.- Comprensión de relaciones micro- macro.- Comprensión de dinámica social.

Aplicaciones en matemáticas y física:- Modelado de orden y emergencia.- Efectos macro explicados por reglas micro- Modelado de procesos dinámicos

**Hegselmann

Modelos de SAKODA – Modelo de Schelling

Modelos de SAKODA – Modelo de Schelling

Se puede dar una segregación total a partir de acciones de nivel local que no tenían en absoluto el propósito de separarse de las otras clases.

Actitud negativa hacia el otro grupo MÁS indiferencia hacia el grupo de pertenencia, conducen hacia conglomerados mucho más densos que los que resultan de sentimientos positivos hacia el propio grupo.

Alcanza con desear que un tercio de los vecinos sean de la misma población que uno, para que se generen fuertes esquemas locales de segregación.

Ejemplo

Boids

-

Mezcla de birds and androids

Craig Reynolds

Reglas: Separación: No estar muy

cerca de los que vuelan cerca

Alineamiento: Procurar que coincida la velocidad y dirección con las de los boids cercanos

Cohesión: Navegar hacia el centro percibido de la masa de los boids vecinos

El orden social y la estructura son emergentes de las interacciones locales.

Boids

-

ejemplo

Modelos Basados en Agentes

¿Qué es MBA? A diferencia de los AC que solo tienen relaciones Célula -Célula, o Agente -Agente. Los MBAs se vana caracterizar por tener además relaciones de tipo Agente - Ambiente.

SugarScape - Axtell y Epstein

“Comenzar el desarrollo de una ciencia social que modele los Procesos evolutivos en un ambiente computacional que simule la demografía, la transmisión de la cultura, la economía, la enfermedad y la co-adaptación de los agentes”

Ciencia Social Generativa

Modelos de la distribución de la riqueza

- Se observa como partiendo de una situación de igualdad en la cantidad de recursos con el correr del tiempo virtual, se genera una distribución desigual de la riqueza.

-Si se somete a una crisis al medio ambiente, la situación de desigualdad se amplía.

-Si los costos de reproducción se hacen caer sobre los agentes más ricos, la desigualdad desaparece.

Ejemplo NETLOGOStarlogo

SugarScape - Axtell y Epstein

Modelos de polución de un medioambiente

-Con este modelo se pueden observar situaciones relacionadas con este fenómeno, tales como migraciones hacia lugares más pobres pero libres de contaminación o los efectos que ésta posee sobre las posibilidades de sobrevida de la población.

SugarScape - Axtell y Epstein

Axelrod, Robert

Modelos de transmisión cultural y procesos identitarios

Con este ejemplo se pueden observar fenómenos de contagio cultural y de intercambio de rasgos que pueden promover convergencias o divergencias entre los grupos.

La semántica de esos signos diacríticos es flexible y esto es lo que permite su aplicación a diversos tipos de situaciones.

Se verifican procesos en los que a pesar de las convergencias locales se observan divergencias globales.

Axelrod, Robert

El énfasis esta puesto en la manera como cualquier cultura tienen probabilidades de emerger y propagarse

El modelo supone que la cultura de un individuo puede ser descripta en términos de sus atributos: la lengua, la religión, la tecnología, el estilo de vestir.

Para cada aspecto hay un conjunto de rasgos alternativos

Esta formulación permite definir el grado de similitud cultural entre dos individuos como el porcentaje de sus aspectos que tienen idéntico rasgo.

No hay movimiento en el modelo. Puede pensarse como aldeas homogéneas

Dos pasos realiza la simulación:Al azar se elije un sitio para ser activo. Y elijase uno de sus vecinos.Con probabilidades equivalentes a su similitud cultural, estos dos sitios interactúan.

Axelrod, Robert

Axelrod, Robert

A medida que el número de aspectos crece, también crece la probabilidad de convergencia cultural completa

Incrementar el número de rasgos por aspecto tiene el efecto opuesto al de incrementar el numero de aspectos.

Al aumentar los rasgos por aspecto decrece la probabilidad de convergencia cultural.

Lansing, Stephen

ubicacionVideo

En este modelo se intenta dar cuenta de cómo se produce la cooperación entre diferentes asociaciones de agricultores de arroz de regadío en Bali, sin que haya ningún organismo central de coordinación.

Muestra cómo al coordinar globalmente sus cultivos estos sujetos evitan que los parásitos del arroz puedan, fácilmente, emigrar de un campo al otro.

Lansing, Stephen

Consta de una adaptación de la Teoría de juegos, que a diferencia de otros usos, éste es afectado por los cambios en las condiciones ambientales.

Estas modelizaciones pueden ser útiles para tratar problemas relacionados con la relación entre manejo de recursos y prácticas de cooperación.

Lansing, Stephen

Según una encuesta a los nativos, la simulación Lansing lograron capturar las ideas de los agricultores sobre cooperación y toma de decisiones , >> SIMULACION PARTICIPANTE (EGLASH)

Basta con que los agentes manejen información local para generar patrones de cooperación que llegan mucho más allá que los horizontes de esos mismos agentes.

Los Anasazi

ubicacion

Geoffrey Dean, George Gumerman, Joshua Epstein, Robert Axtell y otros

Hallazgos hasta la fecha:

La desaparición no pudo deberse a fenómenos ambientales externos.

En el momento de su abandono, el área era capaz aún de sustentar una población importante

Los Anasazi

GuardaVidas's life

El punto de partida es lograr una mayor comprensión sobre la cooperación y la toma de decisiones de los agentes en un determinado ambiente de trabajo.

Utilizar los avances en SCA, y Teoría de juegos.

Simulacion

Cada Guardavidas toma sus decisiones a partir de sus propios conocimientos, experiencias, y del contexto en que se suscita cada situación en particular. No existe en la actividad diaria una autoridad que centralice la toma de decisiones.

Analizar el papel y la importancia del Free-rider (Boyd y Richerson), estos nos indican que la amenaza del Freerider,- aquel agente que no coopera-, una vez que se ha instalado en el sistema, termina socavando las bases de la cooperación establecidas en el sistema

“hace referencia a aquel individuo que tomando los beneficios derivados de los contratos sociales deja que otros paguen los costos”.

GuardaVidas's life

-Distribuir de manera heterogénea entre los agentes índices de cooperación diferenciales. Algunos Guardavidas cooperaran, mientras que otros no lo harán.

A partir de estas modificaciones se observará que sucede con la trayectoria del sistema.

GuardaVidas's life

Conclusiones Generales

Conclusiones

Siempre será necesaria una interpretación disciplinar de los resultados.

Producir resultados temporal o espacialmente similares a la realidad es sólo un primer paso para entender los procesos dinámicos y plantear mejores problemas

Si un modelo pequeño y con dos variables se torna conceptualmente inmanejable, ¿qué cabe esperar de los razonamientos antropológicos?

Cuestiones obvias

Es obvio que hay muchos otros factores y que los modelos de SCA no son realistas – Pero ninguno lo es eh!!

Es también seguro que algunos factores son más esenciales que otros – Legitimidad de la abstracción.

Modelos demasiado realistas y explosión combinatoria

Requerimiento de programación.

Las Contras

Es cierto que hay una limitación estructural.¿qué técnica /metodología/perspectiva no lo tiene? No todas las problemáticas son convenientes para ser planteadas en estos términos

Moduleco StarLogo Ascape 3D Boids Repast Breve Netlogo

Software

http://jasss.soc.surrey.ac.uk/JASSS.html

“Los MBAs, con sus hormiguitas y sus premios en azúcar, tienen sin duda cierto toque de estupidez, como si la vida real les quedara grande; pero, en el proceso de su tratamiento, uno se ve forzado a reflexionar sobre las implicancias desbordantes de cualquier enunciado sobre un mundo cultural regido por principios de no linealidad.”

C. Reynoso (2006)