Agenci w modelowaniu agentowym (ABM)

Streszczenie

Modelowanie agentowe (ang. agent-based modelling – ABM) stanowi dynamicznie rozwijającą się metodę modelowania, o szerokim spektrum zastosowań w różnych dziedzinach nauki i życia codziennego. Obecnie postępująca integracja ABM z systemami informacji geograficznej dostarcza zaawansowanych i kompleksowych narzędzi do geomodelowania.
Modele agentowe są cyfrową reprezentacją systemów takich jak ekosystemy, społeczności i gospodarki, złożonych z elementów i obiektów rozmieszczonych we wspólnym otoczeniu (środowisku działania). Unikalność modelowania agentowego polega na umożliwieniu zdefiniowania zasad decyzyjnych jednostek - agentów, określeniu uwarunkowań, w jakich funkcjonują oraz zrealizowaniu tych zasad w dowolnej ilości iteracji w celu przeanalizowania rezultatów działania systemu.
Agenci w modelu mogą być wysoce zróżnicowani. Mogą mieć charakter ożywiony (np. rolnicy, mieszkańcy, właściciele ziemscy) oraz nieożywiony (np. firmy, samochody). Mogą także być pogrupowani w większe jednostki (np. społeczności, narodowości, budynki, gospodarstwa domowe, miasta, sieci drogowe) oraz mogą być mobilni (np. pieszo, samochodem, firmy zmieniające siedzibę, mieszkańcy, którzy się przeprowadzają). Ze względu na wewnętrzną strukturę, agentów dzielimy na słabych i silnych. Słabi agenci mają uproszczoną strukturę wewnętrzną i proste zasady decyzyjne, podczas gdy zasady decyzyjne agentów silnych czerpią z wiedzy sztucznej inteligencji, a oni sami potrafią się uczyć, rozwiązywać problemy i planować. Agenci wyposażeni są w atrybuty, które pozwalają opisać ich aktualny stan. Posiadają też sprecyzowane zasady decyzyjne, które pozwalają im podejmować decyzje czasie i przestrzeni oraz czynności, które podejmowane są przez agentów po podjętej decyzji.
Mnogość zastosowań modeli agentowych sprawia, że agenci posiadają skrajnie różne charakterystyki, a to powoduje, że trudno jest przypisać im jedne uniwersalne i wspólne cechy. Niemniej agenci najczęściej posiadają kilka cech, które nie zmieniają się w zależności od zastosowania modelu, mianowicie: autonomię, różnorodność, aktywność, cel, interaktywność, ograniczoną racjonalność, mobilność, i możliwość uczenia się.
W modelach matematycznych najczęściej wszystkie elementy i obiekty danego typu są identyczne. Założeniem modelowania agentowego jest możliwość różnicowania agentów oraz możliwość zastosowania losowości w ich zachowaniach nawet, jeśli mają podobną budowę. Agenci mogą mieć identyczne atrybuty, ale skrajnie różne zasady decyzyjne, co pozwala wprowadzić do modelu bardzo istotny w naukach przyrodniczych element losowości.