A társadalmi modellezés olyan kutatási terület, amely számítási módszereket alkalmaz a társadalomtudományok problémáinak tanulmányozására . A kutatott kérdések közé tartoznak a számítási jog , a pszichológia [1] , a szervezeti viselkedés [2] , a szociológia , a politikatudomány , a közgazdaságtan , az antropológia , a földrajz , a mérnöki , a régészet és a nyelvészet problémái .
A társadalmi modellezés célja a társadalomtudományokban alkalmazott leíró módszer és a természettudományokban alkalmazott formális módszer közötti szakadék áthidalása azáltal, hogy a hangsúlyt a társadalmi valóságot konstruáló folyamatokra/mechanizmusokra/viselkedésekre helyezi. A társadalmi szimulációban a számítógépek ezen mechanizmusok segítségével támogatják az emberi gondolkodási tevékenységet. Ez a terület a társadalmak komplex nemlineáris rendszerekként való modellezését kutatja , amelyeket nehéz tanulmányozni klasszikus matematikai modellekkel , egyenletek alapján. Robert Axelrod a társadalmi modellezést külön kutatási módszernek tekinti, amely különbözik a deduktív és az induktív módszerektől. Ez az induktív módon elemezhető adatok előállítása, de nem közvetlen mérések, hanem jól meghatározott szabályok alapján. Így a társadalmi modellezés olyan, mint a mesterséges társadalmak létrehozása. A társadalomtudományok társadalmi modellezési megközelítését olyan egyesületek támogatják és koordinálják, mint az ESSA .
Az ágens-alapú modellezés története von Neumann elméleti gépezetéig nyúlik vissza , amely képes reprodukálni önmagát . A Neumann által javasolt eszköz pontosan követné a másolat készítésére vonatkozó részletes utasításokat. Ezt a koncepciót Stanisław Ulam matematikus továbbfejlesztette . Ulam azt javasolta, hogy a gépet papírra építsék, mint egy cellakészletet a rácson. Ez az ötlet felkeltette Neumann érdeklődését, és megalkotta az első eszközöket, amelyeket később celluláris automatáknak neveztek . Egy másik fejlesztést John Conway matematikus hajtott végre . Ő tervezte a híres "Life" játékot . Neumann gépével ellentétben Conway játéka egyszerű szabályok szerint működik egy virtuális világban , a sakktábla keretein belül .
Az ágens-alapú modell, mint a társadalmi rendszerek modelljének megszületését elsősorban Craig Reynolds informatikus vezérelte . Megkísérelte modellezni az élő biológiai ágensek valóságát, a mesterséges életet , ezt a kifejezést Christopher Langton találta ki . Joshua Epstein és Robert Axtell kifejlesztette az első nagyszabású ügynökmodellt, a Sugarscape -et , hogy modellezze és feltárja az olyan társadalmi jelenségek szerepét, mint a szezonális migráció , környezetszennyezés , szexuális szaporodás , háború , fertőzés . Kathleen Carley , az Észak-amerikai Számítógépes Társadalmi és Szervezeti Rendszerek Szövetségének alapító elnöke folyóiratot alapított a szervezetekkel és összetett szociotechnikai rendszerekkel kapcsolatos társadalmi modellezéssel kapcsolatban: Computational and Mathematical Organisation Theory [3] .
Nigel Gilbert és Klaus Troitzch kutatók megalkották az első szociális szimulációról szóló tankönyvet: Simulation for the Social Scientist (1999), és megalapították annak kiegészítését: Journal of Artificial Societies and Social Simulation . Egy másik kutató, Ron Sun olyan módszereket dolgozott ki, amelyek az ágensalapú modellezést az emberi megismerés kognitív társadalmi modellezésként ismert modelljeire alapozzák [4] .
Íme néhány példa azokra a témákra, amelyeket társadalmi modellezéssel vizsgáltak meg:
A társadalmi modellezés a stratégiák általános osztályára utalhat a társadalmi dinamika megértésére, számítógépek segítségével a társadalmi rendszerek modellezésére. Lehetővé teszi a lehetséges eredmények szisztematikusabb mérlegelését. A társadalmi modellezésnek négy fő típusa van:
A társadalmi modellezés a számítógépes szociológia kategóriájába tartozhat , amely a szociológia egy újonnan kifejlesztett ága , amely számításokat használ a társadalmi jelenségek elemzésére . A számítógépes szociológia alaptétele a számítógépes szimulációk kihasználása a társadalomelméletek felépítésében . Magában foglalja a társadalmi ágensek megértését, ezen ágensek közötti kölcsönhatásokat, és ezen kölcsönhatások hatását a társadalmi totalitásra. Míg a társadalomtudományok tárgya és módszertana eltér a természettudománytól vagy a számítástechnikától , a modern társadalommodellezésben alkalmazott megközelítések egy része olyan területekről származik, mint a fizika és a mesterséges intelligencia .
A rendszerszintű modellezés a társadalmi modellezés legrégebbi szintje. A rendszerszintű modellezés a helyzet egészét tekinti. Ez a társadalmi helyzetek elméleti felfogása az információk széles körét használja fel annak meghatározására, hogy bizonyos változók jelenlétében mi történjen egy társadalommal és tagjaival, hogyan reagáljanak egy új helyzetre. Az elméleti modellezésben való navigálás lehetővé teszi a kutatók számára, hogy érvényes elképzeléseket dolgozzanak ki arról, hogy mi fog történni bizonyos változókkal. Például, ha a NASA rendszerszintű szimulációkat futtatna, az előnyös lenne a szervezet számára, mivel költséghatékony kutatási módszert biztosítana a szimulációk navigálásához. Ez lehetővé teszi a kutató számára, hogy eligazodjon a szimuláció virtuális lehetőségei között, és biztonsági eljárásokat dolgozzon ki , valamint ellenőrzött tényeket kapjon arról, hogyan alakul ez vagy az a helyzet [11] . A rendszerszintű modellezés célja, hogy egy rendszerben nagy egyenletkészlet felhasználásával specifikusan megjósolja és kommunikálja a szinte bármely személy, objektum vagy konstrukció tetszőleges számú cselekvését, viselkedését vagy képességét . A modell egy adott dolognak a tárgyaktól és emberektől a struktúrákig és termékekig terjedő reprezentációja , amelyet matematikai egyenletekkel hoztak létre, és számítógépek segítségével úgy terveztek meg, hogy a kutatásban a fent említett dolgoknak megfeleljenek. A modellek lehetnek egyszerűsítettek vagy összetettek, az egyik vagy a másik igényétől függően; a modellek azonban egyszerűbbek, mint amit képviselnek, miközben reálisan hasonlóak maradnak, hogy pontosan lehessen őket használni. Számítási nyelvekre lefordított adatok felhasználásával készültek, amelyek lehetővé teszik számukra a kérdéses rendszer megjelenítését .
Az ágens-alapú társadalmi szimuláció különféle társadalmak szimulálásából és mesterséges ágensek számítógép-szimulált társadalomba történő elhelyezéséből áll, hogy megfigyeljék viselkedésüket. Ezekből az adatokból megismerheti a mesterséges szerek reakcióit, és lefordíthatja azokat valódi szerek és szimulációk eredményeire. A három fő terület az ügynökszámítás, a társadalomtudományok és a számítógépes modellezés. Itt fejlesztik és elméletileg fejlesztik a társadalmi jelenségeket. Az ágens alapú társadalmi modellezés fő célja, hogy modelleket és eszközöket biztosítson a társadalmi jelenségek ágens alapú modellezéséhez. Segítségével olyan jelenségek különböző kimenetelét fedezhetjük fel, amelyeket a valós életben esetleg nem láthatunk, és értékes betekintést nyerhetünk a társadalmi jelenségek kimenetelébe.
Az ágens alapú modellezés olyan rendszer, amelyben az ágensek egymástól függetlenül, kollektíven lépnek kölcsönhatásba. Minden egyes ágens felelős különböző magatartásformákért, amelyek kollektív viselkedéshez vezetnek. Ezek a viselkedések általában segítenek meghatározni a hálózat teljesítményét. Az emberi társas interakciókra összpontosít, valamint arra, hogy az emberek hogyan dolgoznak együtt és kommunikálnak egymással anélkül, hogy egységes csoportgondolkodásuk lenne . Ez lényegében azt jelenti, hogy a populáción belüli emberek (ügynökök) közötti interakciók következményeire összpontosít . A kutatók jobban megérthetik az ilyen típusú szimulációt, ha a dinamikát kisebb, lokalizáltabb szinten használják. Az egyszerű egyéni szabályok vagy cselekvések következetes csoportviselkedéshez vezethetnek. Ezekben az egyéni tevékenységekben bekövetkező változások bármely adott populáció egy csoportját érinthetik .
Az ágens alapú modellezés az elméleti kutatás kísérleti eszköze. Lehetővé teszi az összetettebb egyéni viselkedések kezelését, például az alkalmazkodást . Általánosságban elmondható, hogy az ilyen típusú szimulációkkal az alkotó vagy kutató az ágensek viselkedését és a köztük lévő kapcsolatot igyekszik modellezni, hogy jobban megértse, hogyan hatnak ezek az egyéni interakciók a teljes populációra. Lényegében ez egy módja a különféle globális minták modellezésének és megértésének.
Az ágens alapú modellezés a mikro- és makroszint közötti hidat biztosító leghasznosabb, ami a szociológia tanulmányainak jelentős része. Az ágens alapú modellek a legalkalmasabbak a központi koordinációt nélkülöző folyamatok tanulmányozására, ideértve az olyan intézmények megjelenését, amelyek létrejöttét követően felülről lefelé rendet teremtenek. A modellek arra összpontosítanak, hogy az egyszerű és kiszámítható helyi interakciók milyen ismerős, de nagyon részletes globális modelleket eredményeznek, mint például a normák kialakulása és a kollektív cselekvésben való részvétel. Michael W. Macy és Robert Wheeler azt találta, hogy a társadalmi struktúra önszerveződésének és a társadalmi rend kialakulásának ágensalapú modellezésével két fő probléma van [12] .
Feltörekvő struktúra: Ezekben a modellekben az ágensek megváltoztatják helyét vagy viselkedését a társadalmi hatásokra vagy a szelekciós nyomásra válaszul. Az ágensek indulhatnak differenciálatlanul, majd megváltoztathatják helyét vagy viselkedését, hogy ne váljanak különbözővé vagy elszigeteltekké. A homogenitás megteremtése helyett azonban ezek a konform megoldások a kulturális differenciálódás, rétegződés és klaszterezés globális mintáit hozzák létre a helyi hálózatokban. Más tanulmányok megfordítják ezt a folyamatot, kezdve a heterogén populációtól és a konvergenciáig: koordináció, diffúzió és a normák, konvenciók , innovációk és technológiai szabványok hirtelen összeomlása .
Feltörekvő társadalmi rend: Ezek a tanulmányok azt mutatják, hogy az önző alkalmazkodás hogyan vezethet sikeres kollektív cselekvéshez altruizmus vagy globális (felülről lefelé irányuló) ellenőrzés nélkül. Számos tanulmány kulcsfontosságú megállapítása az, hogy a bizalom, az együttműködés és a kollektív cselekvés életképessége kritikusan függ az interakció erősségétől.
Ezek a példák egyszerűen bemutatják környezetünk összetettségét, és azt, hogy az ágensmodellek célja, hogy feltárják azokat a minimális feltételeket, az emberi viselkedésre vonatkozó legegyszerűbb feltételezéseket, amelyek szükségesek ahhoz, hogy egy adott társadalmi jelenség a szervezet magasabb szintjén megjelenjen.
Megalakulása óta a számítógépes társadalmi modellezés gyakorlatiasságát és pontosságát illeti kritikák. A társadalmi modellezés összetett modellek kialakítására való egyszerűsítését néha hátránynak tekintik, mivel a meglehetősen egyszerű modellek használata a valós élet számítógépes szimulálására nem mindig a legjobb módja a viselkedés előrejelzésének. A kritikusok fő tézisei a következők:
A versengő társadalomtudományi elméletek azonban sokkal egyszerűbbek, mint a szimulációval elért elméletek, ezért sokkal inkább szenvednek a fent említett hiányosságoktól. Egyes társadalomtudományokban az elméletek inkább lineáris modellek, mint dinamikusak , és általában kis laboratóriumi kísérletekből származnak (amelyek legáltalánosabbak a pszichológiában , de ritkák a szociológiában , a politikatudományban , a közgazdaságtanban és a földrajzban ). Az ágenspopulációk viselkedését ezeken a modelleken belül ritkán igazolják empirikus megfigyelések .