Многоагентное моделирование

Модель Мезаровича-Пестеля.

Модель Месаровича-Пестеля позволяет проводить анализ и расчет сложных систем на основе теории многоуровневых иерархических систем. В основе модели лежит идея "органического дифференцированного роста". Основные принципы её построения:

1) Модель, отражающая сложные процессы взаимодействия человека с окружающей средой, должна основываться на теории многоуровневых иерархических систем.

2) Модель должна быть управляемой, т.е. включать в себя процесс принятия решений, что позволяет учесть возможность сознательного воздействия человека на развитие мировой системы.

3) Мир следует рассматривать не как единое однородное целое, а как систему взаимодействующих регионов, различающихся уровнем развития, населенностью и т.п.

Для оценки возможных вариантов развития будущего в модели используется метод анализа альтернативных сценариев. Сценарий представляет собой комбинацию возможных в будущем событий и альтернативных социально-политических решений. Реальное будущее лежит где-то в пределах рассматриваемого набора возможных сценариев. Использование метода Месаровича-Пестеля позволяет моделировать динамику каждого из сценариев и оценивать, к каким возможным последствиям в глобальном или региональных масштабах могут привести те или иные конкретные меры, направленные либо на достижение «предпочтительного будущего», либо на то, чтобы избежать развития каких-то нежелательных явлений или процессов.

Модель Месаровича-Пестеля принято считать «совершеннее» моделей Медоузов, модели «глобального равновесия» Форестера. Месарович и Пестель противопоставили концепции “глобального равновесия” концепцию “органичного роста” мира как единой системы взаимосвязанных частей, которые должны гармонически сочетаться. “Органичный рост” обеспечивается структурной дифференциацией элементов системы и функциональной взаимозависимостью между этими элементами и противопоставляется чисто количественному недифференцированному экспоненциальному росту.

Границы применения модели:

· невозможность полной формализации систем предпочтений и ценностных установок человека;

· невозможность полной формализации процедур принятия решений;

· невозможность полной формализации механизмов целеполагания социокультурной адаптации.

Многоагентное моделирование является мощным инструментом исследования процессов эволюции сложных социальных систем. Многоагентные системы состоят из следующих основных компонентов:

1. множество системных единиц, в котором выделяются подмножество активных единиц — агентов, манипулирующих подмножеством пассивных единиц — объектов:

2. среда, т. е. некоторое пространство, в котором существуют агенты и объекты;

3. множество задач (функций, ролей), которые поручаются агентам;

4. множество отношений (взаимодействий) между агентами;

5. множество организационных структур (конфигураций), формируемых агентами;

6. множество действий агентов (например, различных операций над объектами или коммуникативных актов).

Взаимодействие агентов означает установление двусторонних и многосторонних динамических отношений между агентами. Взаимодействия между агентами имеют определенную направленность — положительную или отрицательную, т. е. носят характер содействия или противодействия, притяжения или отталкивания, кооперации или конкуренции, сотрудничества или конфликта, координации или субординации, и т. п.

Взаимосвязи и взаимозависимости между агентами характеризуются некоторой силой (интенсивностью). Взаимодействия между агентами динамичны.

Многоагентный подход позволяет исследовать задачи коллективного взаимодействия, эффективно решать задачи прогнозирования. Многоагентные системы позволяют исследовать процессы самоорганизации, дают возможность естественного описания сложных систем, обладают высокой гибкостью. В настоящее время выполняется несколько проектов по разработке многоагентной системы моделирования процессов кооперации и самоорганизации.