agent based modeling
در نشریات گروه کشاورزی-
در پژوهش حاضر با استفاده از پویایی سیستم (SD) و مدل سازی عامل محور (ABM) که دو روش رایج برای بررسی سیستم های پیچیده هستند، مدل پویای امنیت آب برای حوزه آبخیز دشت نیشابور با استفاده از نرم افزار عامل محور NetLogo با هدف شناسایی و تحلیل تاثیر بخش های مختلف مصرف آب بر وضعیت امنیت آب در حوزه طراحی و ارائه گردید. نتایج نشان دهنده موثر بودن و قابل اعتماد بودن مدل امنیت آب ارائه شده در پژوهش حاضر می باشد. لذا می توان از آن برای پیش بینی وضعیت امنیت آب سال های آینده در حوزه آبخیز دشت نیشابور استفاده نمود و ضمن در نظر گرفتن سناریوهای مختلف به منظور تغییر در پارامترهای قابل تغییر مدل و مشاهده تاثیر تغییر در هریک از آن ها بر وضعیت امنیت آب در حوزه، می توان بهترین سناریو و در راستای آن بهترین راهکار برای بهبود امنیت آب در حوزه آبخیز دشت نیشابور را نیز تعیین نمود.کلید واژگان: امنیت آب، پویایی سیستم، سیستم های پیچیده، مدل سازی عامل محور، نت لوگوIn the present study, using System Dynamics (SD) and Agent-Based Modeling (ABM), which are two common methods for investigating complex systems, the dynamic model of water security for the Neyshabur Plain watershed using the agent-based software NetLogo with the aim of identifying and analyzing the impact of different water consumption sectors on the state of water security in the watershed was designed and presented. The results show the effectiveness and reliability of the water security model presented in the present study. Therefore, it can be used to predict the water security situation in the future years in the Neishabur Plain and while considering different scenarios in order to change the modifiable parameters of the model, and observing the impact of each of them on the water security situation in the basin, the best scenario and in line with that the best solution to improve water security in the Neyshabur Plain watershed can be determined.Keywords: Water Security, System Dynamics, Complex Systems, Agent-Based Modeling, Netlogo
-
محققین علوم اکولوژی و اجتماعی مدت ها است که با چالش نحوه مدل سازی پیچیدگی های ذاتی سیستم های اجتماعی-اکولوژی مواجه هستند. یک رویکرد معمول برای درک و بررسی این سیستم ها، مدل سازی عامل بنیان است که در طی سالیان گذشته نه تنها در علوم اکولوژیکی، بلکه در بسیاری از رشته های دیگر مورد استفاده قرار گرفته و امروزه به ابزاری با کاربرد گسترده تبدیل شده است. با این وجود برخلاف اهمیت این رویکرد مدل سازی، تا سال 2006 هیچ رویه استانداردی برای ساخت و ارایه مدل های عامل بنیان وجود نداشت. از این رو، در سال 2006 تعدادی از مدل سازان با طیف وسیعی از حوزه ها در اکولوژی، رویه ای تحت عنوان ODD (مرور اجمالی، مفاهیم طراحی و جزییات) را به عنوان استانداردی برای توصیف رویکردهای مدل سازی فرد-محور (ازجمله عامل بنیان) پیشنهاد کردند. در ادامه تعدادی از ارایه دهندگان این رویه در سال 2010 با مروری بر تحقیقاتی که از نسخه اولیه آن استفاده کرده بودند، نسخه به روزرسانی شده آن را به منظور رفع مشکلات و ابهامات نسخه اولیه توسعه و ارایه دادند و به عنوان جایگزین نسخه قبلی معرفی کردند. سپس باتوجه به نقش اساسی تصمیمات انسانی در مدل سازی عامل بنیان، نسخه جدیدی از این رویه تحت عنوان ODD+D به طور خاص برای این رویکرد مدل سازی در سال 2013 ارایه شد. هدف نسخه جدید، توسعه و اصلاح رویه به منظور ایجاد استانداردی برای توصیف مدل های عامل بنیان بود؛ به نحوی که تصمیم گیری انسانی را درون خود لحاظ کند. با توجه به اهمیت استفاده از این رویه در ساختار تحقیقات مدل سازی عامل بنیان، این مقاله به معرفی رویه ODD، مروری بر سیر تحول آن در سال های اخیر و شرح مفصل آن در نسخه های متعدد می پردازد.
کلید واژگان: رویه ODD، رویه ODD+D، مدل سازی عامل بنیان، تصمیم گیری انسانی، سیستم های انطباق پذیر پیچیدهEcological and social science researchers have long faced the challenge of modeling the intrinsic complexity of socio-ecological systems. A popular approach to understand and investigate these systems is agent-based modeling, which has been used not only in ecological sciences but in many other disciplines over the years and has become a widely used tool nowadays. Despite the importance of this modeling approach, there was no standard protocol to make and present these models by 2006. Hence, several expert modelers who covered a wide range of areas in ecology suggested the ODD protocol (Overview, design concepts, and details) as a standard for describing individual-based models (e.g., agent-based models) in 2006. After that, some providers of the first version of the ODD protocol have developed an updated version of this protocol in 2010 to resolve problems and ambiguities of the original version, as an alternative for the previous version, by reviewing research that used this protocol. Then, considering the fundamental role of human decisions in agent-based modeling, a new version of this protocol named ODD+D was introduced in 2013, specifically for this modeling approach. The purpose of the ODD+D protocol was the development and modification of the ODD protocol to create a standard for describing agent-based models so that it can consider human decision-making within itself. Due to the importance of applying this protocol in the structure of agent-based modeling studies, the present research introduces the ODD protocol, reviews its evolution over recent years, and addresses the detailed description of different versions.
Keywords: ODD Protocol, ODD+D Protocol, agent-based modeling, Human Decision-Making, complex adaptive systems -
افزایش جمعیت شهرها همراه با تمایل به رفاه و بهداشت بهتر باعث افزایش تقاضای آب شده است. از طرف دیگر، قرار گرفتن بسیاری از شهرها در کمربند خشک و نیمه خشک جهان و پایین بودن میزان بارش ها و منابع آبی تجدید پذیر، زمینه بروز یک بحران در تامین آب مورد نیاز را فراهم می آورد. شهر شیراز از جمله کلان شهرهایی است که با این مشکل مواجه است و در فصول گرم سال افت فشار و قطعی آب را تجربه می-کند. افزایش عرضه ی آب بدون در نظر گرفتن مدیریت تقاضا، بروز بحران را سخت تر خواهد کرد. از طرفی تعیین قیمت از مهمترین دغدغه های سیاستگذار در مدیریت تقاضا می باشد. با توجه به اهمیت این موضوع و همچنین نقش تعاملات اجتماعی بین مصرف کنندگان و شبکه اجتماع هم جوار بر رفتار مصرفی آب، مطالعه ی حاضر بر تهیه ی یک چهارچوب مبتنی بر عامل در بررسی تقاضای آب و تغییرات رفتار مصرفی (فرآیند انتشار) تمرکز می کند. مدل برای مصرف آب خانگی شهر شیراز در دوره زمانی 1397-1384 کالیبره و برای سال های 1410-1398 سناریوهای افزایش قیمت (برای همه یا فقط بخشی از مصرف کنندگان) و نیز اعطای انشعابات رایگان شبیه سازی شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش های اندک قیمت آب نتایج ملموسی بر مصرف و بهبود رفتار همکارانه ندارد، همچنین دادن انشعاب رایگان به برخی از مصرف کنندگان باعث تشدید رفتار غیرهمکارانه در بین دیگر مصرف کنندگان و افزایش شدید مصرف خواهد شد.کلید واژگان: مدل سازی مبتنی بر عامل، تقاضای آب، فرآیند انتشار، قیمت گذاری آب، انشعاب رایگانGrowing population of the cities along with the desire for better welfare and health has increased the water demand. On the other hand, many cities are located in the arid and semi-arid regions with the low rainfall and renewable water resources. Therefore it causes the water crisis. Shiraz is one of the metropolises that is facing this problem and in the warm seasons of the year experiences the drop in water pressure and water outages. Increasing the water supply, regardless of demand management, will exacerbate the crisis. Water pricing has been also one of the most important concerns of policymakers in demand management. Given the importance of this issue and also the role of social interactions among the consumers and the neighboring community network on the water consumption behavior, the present study concentrates on providing an agent-based framework for examining the water demand and changes in consumption behavior (diffusion process). The model has been calibrated for domestic water consumption in Shiraz for the years 2005-2019. Price increase scenarios (for all or only part of the consumers) as well as granting free branches have been simulated for the years 2020-2032. The results show that small increases in water prices do not have significant effect on consumption and cooperative behavior trend. Also, giving free branching to some consumers will intensify non-cooperative behavior among other consumers and increase the consumption sharply.Keywords: Agent-based modeling, Water Demand, Diffusion Process, Water pricing, Free Branching
-
با توجه به نگرانی ها در مورد تغییرات زیست محیطی، تغییرات پوشش کاربری اراضی در دهه های اخیر مورد توجه جدی قرار گرفته است. یکی از رویکردهای مشهور در زمینه ی شبیه سازی، الگوسازی مبتنی بر عامل (ABM) است. ABM مجموعه ای از الگوهای محاسباتی برای شبیه سازی کنش و واکنش های عامل های خودمختار است. هدف از این تحقیق در سال 1395، شبیه سازی وضعیت تغییرات پوشش کاربری اراضی کشاورزی شهرستان بابلسر طی 30 سال آتی با استفاده از نظام چندعامله مبتنی بر برنامه ریزی ریاضی (MP-MAS) است. نتایج نشان داد که محصولات دیم منطقه از الگوی کشت منطقه حذف خواهد شد و توسعه ی کشت مکانیزه محصول شلتوک اتفاق خواهد افتاد. سطح زیر کشت محصولات باغی منطقه از 3195 هکتار فعلی به بیش از 5585 هکتار رشد خواهد کرد. نتایج، کمک شایانی به مدیران دارای نگاه استراتژیک به آینده ی تغییرات پوشش کاربری اراضی کشاورزی، خواهد کرد چراکه بازخورد سیاست ها و تصمیم های اقتصادی خود را می-توانند شبیه سازی نمایند.کلید واژگان: الگوسازی مبتنی بر عامل، بابلسر، برنامه ریزی ریاضی مثبت، تغییر پوشش کاربری اراضی، نظام چندعامله مبتنی بر برنامه ریزی ریاضی (MP-MAS)According to debates and concerns about environmental changes, land use coverage changes have been taken seriously in recent decades. One of the most popular approaches to the simulation is Agent-Based Modelling (ABM). ABM is a set of computational models for simulating the actions and reactions of autonomous agents. The purpose of this research in 2016, is to simulate the status of agricultural land use cover changes in Babolsar over the next 30 years using the mathematical programming based-multi agent system (MP-MAS). The results showed that rain fed products would eliminate from the cultivation pattern of the region, and the development of mechanized Rice cultivation will occur. The area under cultivation of the horticultural products of the region will grow from 3,959 hectares to over 5585 hectares. The results will help managers with a strategic insight at the future of agricultural land use cover changes as they can simulate feedback on their policies and economic decisions.Keywords: Agent-based modeling, Babolsar, Land Use Cover Change, Mathematical Programming Based Multi-agent system (MP-MAS), Positive Mathematical programming Planning
-
کاربرد مدل های عامل بنیان در شبیه سازی رفتاری ذینفعان یک روش نسبتا جدید برای مدل سازی سیستم های پیچیده ای است که شامل عوامل خودمختاری هستند که با یکدیگر در تعامل اند. پیشرفت های محاسباتی، کاربرد مدل های عامل بنیان را در زمینه های مختلف میسر کرده است. این کاربردها در مدل سازی رفتار انسان در بازار و چرخه های تولید، مدل سازی پیشرفت و از بین رفتن تمدن های گذشته تا مدل سازی پیچیدگی های سیستم های منابع/مصارف آب و بسیاری دیگر گسترش یافته اند. در این مقاله اساس مدل سازی عامل بنیان تبیین می شود، ابزارهای مورد استفاده در این زمینه معرفی می گردند و کاربرد آن در زمینه ی مدیریت منابع آب نمایش داده می شود. به کارگیری مدل هایی از این قبیل، امکان شبیه سازی تعاملات اجتماعی را میسر می سازد. تلفیق اینگونه مدل های شبیه سازی با مدل های شبیه سازی منابع آب، به تولید و بالابردن اطمینان پذیری مدل های جامع پشتیبانی تصمیم گیری مدیریت منابع آب کمک می کند.کلید واژگان: مدل سازی عامل بنیان، مدیریت منابع آب، ذینفعان، شبیه سازیApplication of agent based model in simulation of stakeholders behavior is slightly a new method for modeling of complicated systems that include autonomous agents interacting with each other. Recent numerical achievements have made the applications of agent based models possible in various fields. These applications range from modeling of human progress and destruction of past civilizations to modeling of complexities in water resources/consumption systems. In this article foundation of agent based modeling is defined, related tools in this field is introduced and their application in water resources management is clarified. The use of such models provides social interactions simulation. Integration of such simulation models with water resources simulation models helps to make and improve the reliability of decision support systems in water resources management.Keywords: Agent based modeling, water resources management, stakeholders, simulation
- 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.