Was ist agentenbasierte Modellierung?
Was ist ein Modell? Eine abstrahierte Beschreibung eines Prozesses, Objekts oder Ereignisses. Übertreibt bestimmte Aspekte auf Kosten von anderen "Im Wesentlichen sind alle Modelle falsch, aber manche sind nützlich." (George Box 1987)
Hallo, jetzt wollen wir uns agentenbasierte Modellierung etwas genauer anschauen.
Wir haben besprochen, was das Thema dieses Kurses ist.
Lassen Sie uns einen Schritt zurück gehen und erst einmal diskutieren, was eigentlich ein agentenbasiertes Modell ist.
Doch bevor wir besprechen, was ein agentenbasiertes Modell ist, halte ich es für wichtig zu besprechen, was ein Modell ist.
Ich denke, das ist wichtig, weil man, um ein agentenbasiertes Modell zu verstehen, zunächst wissen muss, worum es beim Modellieren überhaupt geht.
Das haben Sie vielleicht irgendwann in Ihrer Laufbahn gelernt,
aber es ist wichtig, das aufzufrischen und dafür einen Schritt zurück zu gehen und das zu besprechen.
Ich definiere ein agentenbasiertes Modell als die abstrahierte Beschreibung eines Prozesses, Objekts, oder Ereignisses.
Wichtig ist, dass es abstrahiert ist. Es ist keine perfekte Abbildung, es stimmt nicht genau mit der Realität überein. Die Hauptsache ist, dass es gewisse Aspekte übertreibt, auf Kosten von anderen.
Auf dieser Folie sehen Sie z.B. ein Bild der Erde, Stellen Sie sich vor, das sei die echte Erde, die Sie modellieren wollen.
Links ist eine bestimmte Projektion auf eine 2-dimensionale Karte der Erde. Sie ermöglicht uns, sehr einfach zu erkennen, wie Land und Wasser verteilt sind.
Diese hat sich im Lauf der Zeit verändert hat, was Sie aufgrund der Karte nicht unbedingt erwarten würden.
Aber sie ignoriert andere Aspekte, z.B. zeigt sie nichts vom Inneren der Erde.
Rechts habe ich ein Bild, wie aus einer klassischen Einführung in die Geowissenschaften. Es ist ein Schnittbild, man kann die Kruste und die anderen Schichten sehen.
Keines dieser Modelle ist perfekt, oder? Beide sind ein Stück weit falsch.
Tatsächlich hat George Box, ein berühmter Statistiker, dazu einmal gesagt, dass im Wesentlichen alle Modelle falsch sind, manche aber nützlich.
Das perfekte Modell ist nicht das, was die Welt am besten repräsentiert. Stattdessen hebt es die Aspekte hervor, die uns am meisten interessieren und hilft uns die Probleme zu lösen um die es uns geht.
Mein Lehrer, John Holland, pflegte Modelle mit politischen Karrikaturen zu vergleichen:
sie heben einige Aspekte hervor, blasen sie auf, und verstecken andere oder rücken sie in den Hintergrund, damit der Betrachter sich auf das konzentrieren kann, wozu die Karrikatur etwas aussagen will.
Ausgehend von dieser Beschreibung eines Modells, was ist dann ein agentenbasiertes Modell?
Was ist ein agentenbasiertes Modell? Ein Agent ist ein autonomes, individuelles Element mit Eigenschaften und Handlungen in einer Computersimulation. Agentenbasierte Modellierung (ABM) beruht auf der Idee, dass die Welt am besten modelliert werden kann durch Agenten, eine Umgebung, und durch Agent-Agent- oder Agent-Umgebung-Interaktionen.
Ein agentenbasiertes Modell in unserem Kontext ist ein Modell, das aus Agenten besteht, wie Sie vielleicht erwartet haben.
Ein Agent ist ein autonomes, individuelles Element mit Eigenschaften und Handlungen in einer Computersimulation.
In den meisten unserer Fälle geht es jedenfalls um Computersimulationen.
Hinter agentenbasierter Modellierung steckt die Idee, dass die Welt sich am besten durch Agenten und ihre Umgebung darstellen lässt, und durch die Interaktionen zwischen Agenten oder zwischen Agent und Umgebung.
Und [wir glauben?] dass das eine der besten Möglichkeiten ist, die komplexen Systeme zu modellieren, die wir aus der Realität kennen.
Hier habe ich einige Bilder von verschiedenen Typen von Dingen, die man sich als Agent vorstellen könnte.
Meistens denkt man bei Agenten an menschliche Individuen. Doch es gibt auch andere Möglichkeiten.
Zum Beispiel könnte eine Firma ein Agent sein, in einem Modell das die Interaktionen zwischen Firmen untersucht.
Es kann natürlich auch ein Mensch sein. Dieses Bild ist ein Bildschirmfoto aus einem Modell in NetLogo zur Verbreitung von HIV, dort repräsentieren die Agenten tatsächlich Menschen, die untereinander HIV weitergeben können.
Die Verbreitung von HIV müsste nicht auf dem Niveau von Menschen modelliert werden. Aber dieses Modell war wahrscheinlich dem Zweck angemessen, für den es erstellt wurde.
Man könnte auch ein Modell mit Viren als Agenten erstellen. Es wäre aber ein ganz anderes Modell, mit einer anderen Auflösung und zur Beantwortung anderer Fragen.
Ein Modell könnte auch eine Regerung repräsentieren - hier symbolisiert durch die Kuppel des Weißen Hauses in Washington, DC -, es würde die Interaktion zwischen ihren verschiedenen Teilen, den Agenten, modellieren.
Hier ist auch ein Bild von Kim Jong Il. Das soll ein Gegenbeispiel sein, etwas das sich nicht gut durch ein agentenbasiertes Modell darstellen lässt.
Viele agentenbasierte Modelle versuchen, allgemene Verhaltensmuster zu charakterisieren.
Ein Indivuduum, das erratisch ist, sich in vielerlei Hinsicht anders verhält als die Mehrheit, ist sehr schwer zu verstehen oder seine Handlungen vorherzusehen.
Dafür eignen sich andere Modelle besser, wie ethnographische oder gründliche Psychologische Studien.
Ich empfehle Ihnen, für solche Fragen keine agentenbasierten Modelle zu verwenden.
Wenn Sie andererseits ein Modell zur generellen Rolle von Diktatoren und Despoten erstellen wollen, nicht für ein bestimmtes Individuum, dann kann agentenbasierte Modellierung sehr wohl die passende Methode sein.