به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

agent-based modeling

در نشریات گروه جغرافیا
تکرار جستجوی کلیدواژه agent-based modeling در نشریات گروه علوم انسانی
تکرار جستجوی کلیدواژه agent-based modeling در مقالات مجلات علمی
  • مژده مینایی، محمد حسن وحیدنیا*

    در میان همه مخاطرات طبیعی در کشور، با توجه به آمارهای ثبت شده و مشاهدات، سیل از مخرب ترین آن ها بوده و بیشترین فراوانی وقوع را نیز دارا می باشد. سیلاب از جمله بلایای طبیعی شناخته شده می باشد که خسارت مالی و جانی فراوانی به همراه دارد. این پدیده با کمک شناسایی مناطق سیل خیز و مدیریت مناسب قابل کنترل می باشد. امروزه به دلیل تجاوز انسان ها به حریم رودخانه ها و نیز تغییر کاربری های زمین و یا تخریب پوشش های گیاهی، خسارات ناشی از وقوع سیل افزایش یافته است. این عوامل سبب می شوند تا علاوه بر افزایش خسارات جانی و مالی، خساراتی نظیر فرسایش خاک در بالادست و رسوب گذاری در پایین دست نیز به وجود آیند. در این پژوهش با استفاده از مدل سازی عامل مبنا در محیط شبیه سازی NetLogo مناطق مستعد سیل در شهرستان شوش شناسایی شد. مهم ترین ورودی به مدل توپوگرافی (مدل رقومی ارتفاعی) بوده و سپس با انجام رسترسازی بر روی منطقه و در نظر گرفتن بارندگی در هر سلول به عنوان یک عامل، شبیه سازی پویا و زمانمند انجام پذیرفت. نهایتا با استفاده از تحلیل های مکانی در نرم افزار ArcGIS و مقایسه نتایج شبیه سازی با موقعیت شهرستان و نقشه های کاربری اراضی منطقه، علت های احتمالی وقوع سیل در این منطقه مورد بررسی قرار گرفت. مدل های عامل مبنا با استفاده از سیستم های اطلاعات مکانی (GIS) می توانند به عنوان راهکاری نوین برای حل مسایل مکانی مانند بحران های طبیعی، اثرات مخرب زیست محیطی و غیره باشند. در نهایت راهکارهای بازدارنده برای جلوگیری از وقوع سیلاب در این منطقه مطرح می شود.

    کلید واژگان: سیل، سیلاب، مدل های عامل مبنا، شبیه سازی، شوش، Netlogo، GIS، ArcGIS
    Mojde Minaei, Mohammad H. Vahidnia *

    Among all the natural hazards in the country, according to recorded statistics and observations, floods have been the most destructive, and it has the highest frequency of occurrence. Floods are one of the known natural disasters that cause a lot of financial and human losses. This phenomenon can be controlled by identifying flood-prone areas and proper management. In the current era, due to human encroachment on rivers and land-use change or destruction of vegetation, flood damage has increased. These factors cause, in addition to increasing human and financial losses, damages such as soil erosion upstream and sedimentation downstream. In this research, using agent-based modeling in the NetLogo simulation environment, flood-prone areas in Shush city have been identified. The most important input was topography (digital elevation model) and then dynamic and temporal simulation was done by performing tessellation on the area and considering the rainfall in each cell as an agent. Using spatial analysis in ArcGIS software and comparing the simulation results with the location of the city and land use maps of the region, the possible causes of floods in this region have been investigated. Agent-based models with the incorporation of geospatial information systems (GIS) can be used as a new solution to solve spatial problems such as natural crises, destructive environmental impacts, and so on. Finally, preventive measures to prevent floods in this area are proposed.

    Keywords: Flood, Agent-Based Modeling, Simulation, Shoush, Netlogo, GIS, ArcGIS
  • زهرا رضایی*، محمدحسن وحیدنیا

    ایران یکی از کشورهایی است که در معرض سوانح طبیعی بسیاری قرار دارد که سیل یکی از جدی ترین آن هاست. چگونگی پایش و کنترل سوانح، ارزیابی خسارت و امدادرسانی از مهم ترین مشکلات دولت و کارشناسان مدیریت بحران محسوب می شوند. در صورت نظارت مستمر قبل از وقوع،  ارزیابی دقیق در حین و بعد از وقوع سانحه، می توان از دامنه خسارات و هدررفت منابع انسانی و مادی جلوگیری کرد. جلوگیری از خطرات ناشی از سیل، ساماندهی و مدیریت سیل در رودخانه ها و نهایتا به سازی رودخانه ها، نیازمند تشخیص و تعیین پهنه های سیل خیز است. مدل سازی عامل مبنا[1](ABM)  رویکردی برای ارایه سیستم های شبیه سازی و انتزاعی به منظور کشف و بررسی الگوهای برآمده از عوارض مرتبط به محیط های مورد مطالعه می باشد. به عبارت دیگر، مدل سازی عامل مبنا به عنوان رویکردی نوین برای توسعه ابزارهای شبیه سازی در پدیده های پیچیده ی حوزه های مختلف از جمله بلایای طبیعی، مطالعات بیولوژیکی و شرایط امداد و نجات سیل می تواند مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق، از دو رویکرد استنتاج فازی با درنظر گرفتن پارامترهای موثر بر وقوع سیلاب و با بهره گیری از داده های حاصل از سنجش از دور و مدل سازی عامل مبنا برای تهیه نقشه خطر سیل به عنوان راه کارهای بازدارنده در جلوگیری از مخاطرات سیل در راستای مدیریت و تصمیم گیری قبل از وقوع سیل استفاده شده است. در نهایت نیز به مقایسه این دو رویکرد و بررسی کارکردهای آن ها پرداخته شده است. نتایج نشان دهنده پیچیدگی و دقت بیشتر روش های چند معیاره ای مانند استنتاج فازی می باشد. در حالی که روش های مبتنی بر هوش مصنوعی و مدل سازی عامل مبنا سریع تر بوده و پیچیدگی این روش به دلیل استفاده از برنامه های نسبتا آماده کمتر و در عین حال، دقت این روش نیز در مقایسه با روش منطق فازی کمتر است.

    کلید واژگان: نقشه پهنه بندی خطر سیل، استنتاج فازی، مدل سازی عامل مبنا، استان گیلان
    Zahra Rezaee *, Mohammad Hasan Vahidnia
    Introduction

    Population growth, urbanization and land use change in recent decades have made floods one of the most devastating natural disasters in the world. Therefore, understanding this phenomenon, its effects and methods used to deal with it is considered to be among the most important issues crisis management planners and policymakers in urban and rural areas should pay attention to. Iran faces many natural disasters among which flood is one of the most serious ones. Monitoring and controlling accidents, assessing damages and providing relief are among the main concerns of government and crisis management experts. Continuous monitoring before the occurrence, and accurate assessment during and after the event can decrease damages to human and natural resources. Preventing flood related hazards, organizing and managing flood water in channels and ultimately improving channels require identifying and determining flood zones.
     
    Materials & Methods:

    Agent-based modeling (ABM) provides simulation and abstract systems used to identify patterns of land forms in the study area. As a new approach, agent-based modeling is used to develop simulation tools for complex phenomena in various fields such as natural disasters, biological studies and relief provision in flood occurrences. In fact, agent-based modeling (ABM) has been increasingly used to confront the risk of flood and its challenges in recent years. The present study applies fuzzy inference approach (using parameters affecting the occurrence of flood and remote sensing data) and agent-based modeling to prepare a flood risk map and provide a deterrent solution for flood risk management and decision making before the occurrence. In the fuzzy inference system, various maps are prepared showing parameters affecting the occurrence of floods such as slope, soil type and rivers. Then, Fuzzy Overlay model is used to define the flood risk zones and overlay the fuzzy parameters. The present study applies fuzzy gamma operator with a coefficient of 0.8 in the final fuzzy overlay calculation.
     
    Results & Discussion:

    Comparing the results obtained from overlaid maps reveals that most flood plains are located in areas covered with Affisols (clay-rich soil) and low-lying arable lands and orchards. In agent-based modeling, GIS plugin of NetLogo was used to investigate the flood phenomenon based on the digital elevation model of the area. In this model, raindrop cycle was simulated in the DEM raster layer of Gilan. DEM layer can be used to calculate the slope (vertical angle) and slope direction (horizontal angle) of the ground surface. Simulated images shows the movement and accumulation of agents along the rivers and their surroundings and in low altitude areas. Analysis confirms the risk of floods in rivers and low-lying areas. Finally, georeferenced images of points in risk of possible flood (agents in the slopes of the study area), land use map and soil cover map can be overlaid to evaluate the obtained results. Results indicate that the highest number of agents (white markings on the map) are located in agricultural land use covered with Affisols while a relatively moderate number of agents are located in agricultural lands covered with Inceptisols. As previously mentioned, these agents simulate the amount of runoff accumulation due to atmospheric precipitation. Results indicate that precipitation models simulated using artificial intelligence lead to almost the same result Fuzzy analysis method shows (regarding the prediction of flood occurrence).

    Conclusion

    Finally, these two approaches are compared and their functions are examined. It should be noted that multi-criteria methods such as fuzzy inference approach has a higher level of complexity and accuracy, while methods based on artificial intelligence and agent-based modeling are faster. On the other hand, agent-based modelling method use relatively ready programs and thus has a lower level of complexity. The level of accuracy in this method is also lower than the fuzzy logic method.

    Keywords: Flood risk zoning map, Fuzzy inference, agent-based modeling, Gilan province
  • محمد امین عطار*

    امروزه به صورت کلی، به موضوع جدایی گزینی در شهر به عنوان یک معضل نگریسته می شود و به طبیعت، علل و نتایج ناشی از آن پرداخته می شود. می توان به آسانی ایده های مرتبط با جدایی گزینی را در اصطلاحات و شاخص های کاملا اجتماعی و اقتصادی فرمول بندی نمود، بدون اینکه توجهی به موضوع فضا داشته باشیم. اما جدایی گزینی یک اصطلاح و مفهوم فضایی نیز هست. جدایی گزینی در بسیاری از شهرهای کشورهای درحال توسعه، به عنوان یک پدیده ی معمول در حال افزایش است. در پژوهش حاضر، یک شبیه سازی شهری با کمک سیستم های عامل مبنا برای بررسی چگونگی جدایی گزینی آتی طبقات مختلف اقتصادی و اجتماعی ساکنین شهر شیراز ارائه شده است که در آن طراحی رفتار عوامل مبتنی بر تئوری مدل جدایی گزینی اسکلینگ می باشد و از نرم افزار پرکاربرد شبیه سازی اجتماعی Repast برای این منظور بهره گرفته شده است. درمجموع، نتایج پژوهش نشان می دهد اکثر خانوارهای متعلق به سه پایگاه اجتماعی- اقتصادی ساکن در شهر شیراز، بخش قابل توجهی از بلوک های آماری فعلی خود را نیز در پایان 16 گام اجرای شبیه سازی حفظ می نمایند. همچنین، به نظر می رسد پایگاه اجتماعی- اقتصادی متوسط نوعی تمایل به سکونت در نواحی شرقی شهر پیدا خواهد نمود. پایگاه اجتماعی- اقتصادی بالا، حرکت به سمت مناطق درونی تر بافت شهری و نیز به سمت شمال غربی شهر شیراز را ادامه خواهد داد و پایگاه اجتماعی- اقتصادی پایین، نوعی تمایل به سکونت در نواحی غربی شهر پیدا خواهد نمود. لذا، می توان گفت با استمرار وضعیت فعلی، انتظار تغییر و تحول جدی در نظام استقرار پایگاه های مختلف اجتماعی- اقتصادی در شهر شیراز و نیز تعدیل میزان جدایی گزینی مسکونی در آینده این شهر، غیرمحتمل به نظر می رسد. مگر اینکه سیاست گذاری های شهری از قبیل توجه به بافت های فرسوده و نابسامان شهری، حاشیه نشینی، رشد هوشمند شهری و... بتواند تحولاتی را در این روند به وجود آورد.

    کلید واژگان: جدایی گزینی شهری، شبیه سازی، شیراز، مدل سازی عامل مبنا، مدل اسکلینگ
    Mohammad amin attar*

    Today the segregation is posed in a more general form as the problem in the city and to consider the its nature ,its causes and its consequences. We can easily formulate ideas about segregation purely in terms of social and economic factors without invoking space. But segregation is a spatial term. The urban segregation is becoming increasingly a common phenomenon in many cities in developing countries. this study presents an urban simulation of economic and social segregation of different classes of residents in Shiraz city by using of agent-based modeling that its designing is based on Schelling model about segregation. for this purpose, the study is used the useful Repast software(one of the social simulation softwares). In total, the results of the research show that all of the three socio-economic groups have maintained the significant portion of their statistical blocks in the end of the simulation. This reflects the prevailing high segregation in the city of Shiraz. Also, the medium socio-economic group will tend to live in the eastern part of Shiraz. The high socio-economic group will continue to move toward the inner urban areas and the northwest of the city. The low socio-economic group will tend to live in the western parts of the city and in return, it will lose a significant number of its blocks in the eastern part of the city. In addition, the lowest amount of displacement of urban households in Shiraz city, will be belonged to the high socio-economic group. In return, the households of the middle and the low socio-economic groups, in the situation is almost similar to each other, have to more displacement for achieving their ideal status.

    Keywords: Agent-Based Modeling, Schelling Model, Shiraz City, Simulation, Urban segregation
  • مهرداد بیجندی، علی اصغر آل شیخ، ابوالقاسم صادقی نیارکی
    گونگی رشد و گسترش شهرها همواره یکی از موضوعات چالش برانگیز در برنامه ریزی شهری بوده و تاکنون مدل های متعددی در خصوص رشد شهری ارائه شده است. هر چند بسیاری از این مدل ها روش تحقیق و یا فرضیات متفاوتی دارند ولی در یک نگاه عام می توان گفت این مدل ها تا به امروز اهداف مشترکی را دنبال کرده اند که همان ارائه درک بهتر از چگونگی تحولات شهری است. شهرها را می توان سیستم پیچیده ای دانست که از تعاملات عوامل گوناگون شکل گرفته اند. امروزه اتوماتای سلولی و روش عامل مبنا برای مدل سازی سیستم های پیچیده در طیف وسیعی از مطالعات بکارگرفته شده اند. روش عامل مبنا با قابلیت ذاتی شبیه سازی تعاملات اجتماعی و محیطی ابزار مناسبی برای مدل سازی سیستم های پیچیده است و اتوماتای سلولی نیز توانایی مناسبی در مدل سازی پدیده های منتشر شونده دارد. لذا در این تحقیق سعی شده است با ترکیب اتوماتای سلولی نامنظم و سیستم چند عامله، مدلی پویا از چگونگی رشد مناطق مسکونی در مقیاس پلاک های شهری ارائه شود. در مدل ارائه شده از اتوماتای سلولی به منظور محاسبه تناسب کلی اراضی برای توسعه استفاده شده است. در این محاسبه از فاکتورهای همسایگی، تناسب فیزیکی، دسترسی و قیود مکانی در قالب 12 معیار مکانی استفاده شده است.
    پنج عامل شامل عامل برنامه ریز شهری، عامل توسعه دهنده و عامل های خانوار در سه گروه درآمدی بالا، متوسط و پایین به مدل معرفی شدند. مدل پیشنهادی در شهرک مسکونی ناجی آباد کاشان پیاده سازی شد و نتایج ارزیابی نشان داد که مدل ارائه شده با دقت 71 درصد قادر به پیش بینی رشد شهری است. برنامه ریزان شهری می توانند با تغییراتی در این مدل، آن را برای برنامه ریزی و مدیریت رشد شهری استفاده نمایند.

    کلید واژگان: مدلسازی عامل مبنا، اتوماتای سلولی نامنظم، رشد شهری، مدلسازی چند عامله، GIS
    Mehrdad Bijandi, Ali Asghar Alesheikh, Abolghasem Sadeghi Niaraki
    Introduction
    One of the most important challenges of this era is the rapid growth of urbanization. According to the United Nations report, around 66% of the world’s population, equivalent to 6.4 billion will live in urban areas by the year 2050, while this number was only about 746 million people, equivalent to 30% of the world’s population in 1950. This increasing trend is followed by the issues such as providing citizens with proper housing, providing energy, health services, education, employment, transportation etc., which should be resolved by appropriate policies and solutions. In this regard, modeling urban growth might play a key role in guiding urban strategies. Planners have traditionally used various models to formulate urban growth. However, these models lack sufficient dynamism and mobility and do not take the social behaviors of individuals and their interactions into account. The shortcomings of the previous methods have led to an increase in the use of modern modeling methods like cellular automata and agent-based model, particularly when presenting a perspective of the future urban growth is expected. Although the use of agents is a common tool in the modeling of the earth systems, few studies have been carried out in this regard in Iran, and various existing foreign studies are not in full agreement with the existing situation yet, due to the complex nature of the land use change problem. Therefore, researchers are still trying to provide new models by focusing on available findings and different aspects of the problem. In this research, a multifunctional system has been developed for the simulation of the urban growth by integrating the irregular cellular automata and the agent.
    Materials and Method:
    The study area in this research is NajiAbad in the city of Kashan that is one of the city’s new districts. The texture of this district has taken shape in a designed and regular manner. The average area of its parcels is 250 square meters whose formation is mainly towards the northwest-southeast direction. Land use map of the year 2006 (1385), slope map, soil type, access map, floodway and river map were used in this research. The data of the year 1385 are used for the simulation of urban growth in 1392 and the results are compared with real data of 1392 and thus the results resulted from the model are evaluated. We have presented forecast of urban growth for the year 1400 subsequently. In the presented model, cadastral polygons act as irregular automata which have their own status and properties. In this model, the changes are updated in each replication, and each time step is considered to be one year. The first step in the evaluation model is the overall proportion of the land parcels which is one of the effective parameters in the decision-making process of the agents.
    The calculation of the spatial proportion of the parcels for development is carried out by irregular cellular automata and based on four criteria of neighborhood, physical proportion, accessibility and constraints. Twelve effective factors were classified in proportion with these criteria and were normalized before the combination. The overall proportion of each land parcel has been calculated based on weighted linear combination function. In the next steps, the activity of the agents starts in the model. Many actors play roles in the development of the urban environment.
    In this research, the agents are classified into 3 general classes of urban planning agent, developing agents and family agents. The family agents were classified into 3 classes of families with high, medium and low income according to the income level of the families. The urban planning agent estimates land demands and issues the segmentation permits for a number of lands. The developing agent calculates the profitability of the parcels, and segments those having separation permits and high profitability. The family agents search the environment and choose suitable land for habitation based on their preferences. This process is followed up until all family agents are settled and the demands are achieved. Results and Evaluation:In this research, the output of the model and urban growth map in the study area for the year 2013 (1392) is calculated based on the input data of 2006 (1385). In this research, each time step is considered to be one year. In order to evaluate the model results, real data of 1392 has been used. In this research, the error matrix was used to calculate the accuracy of the results and comparison criterion is Kappa index. The Kappa index is a value between 0 (nonconformance of the calculated and observed maps) and 1 (full match of calculated and observed maps). Although there is no global standard, the Kappa index greater than 0.80 is often considered as a criterion of the proper conformation of calculated and observed maps. The Kappa index in this research was calculated to be 71% based on the error matrix. In this calculation the area of the previous developed regions has been eliminated. Although the elimination of the area related to these regions relatively reduces the overall accuracy of the model, it leads to a more accurate evaluation of the results. The accuracies of the user and producer in the developed lands feature a higher overall accuracy of the model, which can be a reason for desirable design of the model and its adaptation to the reality.
    Conclusion
    In this research, cellular automata were used to simulate the variations in the status of each land parcel in comparison with different spatial factors. Although the conventional cellular environment in cellular automata methods facilitates the possibility of urban growth modeling, it was attempted in this research to conduct modeling on the scale of irregular polygons of lands and in the form of base parcel. Although the use of cellular automata on this scale makes calculations more complicated and difficult, the results of modeling can be evaluated more realistically. In this research, the agents were classified into 3 general classes of urban planning agent, developing agent and family agents. The family agents were classified into 3 classes of families with high, medium and low income according to the income level of the families. The evaluation of the results with real data showed that the accuracy of the model was 71%. This study has been conducted in a vector structure and local scale that can be extended to other areas. This modeling can be done on a regional scale in future works.
    Keywords: Agent-based Modeling, Irregular Cellular Automata, Urban growth, Multi-Agent Modeling, GIS
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال