Ambiente NetLogo e suas aplicações em Simulação Social

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1 Ambiente NetLogo e suas aplicações em Simulação Social Antônio Carlos da Rocha Costa Centro de Ciências Computacionais - FURG Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional - FURG

2 Sumário Simulação Social Ambiente NetLogo Linguagem NetLogo Exemplos de Modelos NetLogo Recursos complementares do NetLogo Modelagem Matemática (Modelos de Dinâmica de Sistemas) Ferramenta de Apoio à Análise Estatística Exercício de programação

3 Simulação Social Simulação: Sistema Social Simplificação Descrição do Sistema Usuário (Cienstista Social) Teorização Análise Experimentação Observação Comparação Validação Programação Simulação Funcionando Execução Modelo

4 Simulação Social Simulação: Sistema Social Simplificação Descrição do Sistema Usuário (Cienstista Social) Teorização Análise Experimentação Observação Comparação Validação Programação Simulação Funcionando Execução Modelo NetLogo

5 Modelo Básico de Sistema Social Organização social: - papéis sociais - comportamentos de papéis sociais - interações de papéis - regulamentos (leis, etc.) População: - agentes - comportamentos de agentes - interações de agentes Ambiente: - objetos - comportamentos de objetos - interações de objetos

6 NetLogo Evolução da linguagem Logo: Logo: programação de movimentos de tartarugas (turtles) NetLogo: agentes percepções ações agente ambiente

7 NetLogo Evolução da linguagem Logo: Logo: programação de movimentos de tartarugas (turtles) NetLogo: agentes Controle simultâneo de milhares de agentes em um ambiente físico simulado (grade) Quatro tipos de agentes: observer controle geral do sistema turtles agentes móveis patches elementos da grade do sistema links conexões entre agentes móvies

8 Ambiente NetLogo Interface do ambiente NetLogo abas mundo dos agentes menus

9 Linguagem NetLogo Linguagem de Programação NetLogo Exemplos: Random Walk Example Random Grid Walk Vision Cone (com breeds) Construções da linguagem: Contextos dos comandos Comando ask Procedures Funções (Reporters) Variáveis globais, locais Atributos pré-definidos dos agentes Acesso aos atributos dos agentes

10 Aplicação à Simulação Social Aspectos de um sistema social: distribuição espacial da população (padrões espaciais) relacionamentos entre indivíduos (redes sociais) interação social (trocas de informação e objetos) evolução temporal da população (dinâmica da população)

11 Modelos NetLogo Distribuição espacial da população Modelo: Segregation

12 Modelos NetLogo Relacionamentos entre indivíduos (redes e grupos sociais) Modelo: Mobile Aggregation Example Modelo: Preferential Attachment

13 Modelos NetLogo Interação social (trocas de informação e objetos) Modelo: Ants Modelo: Ants-Beloni Modelo: Caixas-Iverton Modelo: El Farol

14 Modelos NetLogo Evolução temporal da população (dinâmica populacional) com apoio dos modelos de Dinâmica de Sistemas

15 Recursos Complementares do NetLogo Modelos de Dinâmica de Sistemas Editor de Dinâmicas de Sistemas Conexão Dinâmica de Sistemas-Interface Simulador Evolução temporal da população (dinâmica populacional) Modelo: Logistic Growth Modelo: Logistic Growth - agent based Modelo: Wolf-Sheep Predator

16 Recursos Complementares do NetLogo Ferramenta de Apoio à Análise Estatística Interface do Behavior Space Exemplo: Modelo: Logistic Growth - death rate

17 Simulação Ambiental Modelo: Climate Change

18 Exercício de Programação Modificar o modelo Random Walk Example para: tartaruga riscar caminho com cor diferente, conforme o quadrante em que se encontra. criar um registro do tamanho do caminho percorrido mostrar o valor atual do registro em um monitor criar um registro de tamanho do caminho percorrido em cada quadrante plotar os quatro registros, cada um em um plotter usar plotxy para respeitar as mudanças de quadrante

19 Resumo NetLogo plataforma de simulação baseada em agentes aplicações: Ciências Sociais, Ambientais, Básicas, etc. linguagem de programação simples recursos de interface gráfica coleta de dados para análises estatísticas modelagem gráfica de equações de dinâmica de sistemas recursos para simulação participativa: simulação distribuída via ferramenta HubNet

20 Ambiente NetLogo e suas aplicações em Simulação Social Antônio Carlos da Rocha Costa Centro de Ciências Computacionais - FURG Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional - FURG

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