エージェントベースの社会シミュレーション

エージェントベース社会シミュレーション（またはABSS）^{[1] [2]は、}エージェントベースモデリングに基づき、人工エージェント技術を使用して実装された社会シミュレーションで構成されています。エージェントベース社会シミュレーションは、コンピュータベースのマルチエージェントモデルを使用して社会現象をシミュレーションする科学分野です。これらのシミュレーションでは、個人または個人のグループはエージェントによって表されます。MABSSは、社会科学、マルチエージェントシミュレーション、およびコンピュータシミュレーションを組み合わせたものです。

ABSS は、人工エージェント (規模はさまざま) を使用して社会システムのさまざまな要素をモデル化し、それらをコンピュータでシミュレートされた社会に配置してエージェントの行動を観察します。このデータから、人工エージェントの反応について学習し、それを非人工エージェントとシミュレーションの結果に変換することができます。ABSS の 3 つの主要分野は、エージェントベース コンピューティング、社会科学、およびコンピュータ シミュレーションです。

エージェント ベース コンピューティングはモデルとエージェントの設計であり、コンピュータ シミュレーションはモデル内のエージェントと結果のシミュレーションの一部です。社会科学は、科学とモデルの社会部分が混在したものです。社会現象が開発され、理論化される場所です。ABSS の主な目的は、社会現象のエージェント ベース シミュレーション用のモデルとツールを提供することです。ABSS を使用すると、現実の生活では結果を確認できない可能性のある現象のさまざまな結果を調査できます。ABSS は、社会や社会的なイベントや現象の結果に関する貴重な情報を提供します。

マルチエージェント システムは、相互に作用する複数の自律要素から作成されるシステムです。これらはエージェントと呼ばれます。マルチエージェント システムでは、各エージェントは個別のアルゴリズムによって表されます。エージェント ベース モデルを参照してください。

エージェントは、生物、機械、人、企業やその他の組織、国家など、さまざまなアクティブな要素をシミュレートするために使用できます。エージェント ベースのモデルは、輸送、市場の失敗、協力、エスカレーション、紛争の拡大など、さまざまな社会現象をシミュレートするために使用できます。エージェント ベースのモデルでは、単純なルールに基づくモデルが複雑なダイナミクスと新たな行動を生み出す方法を示します(Kontopoulos、1993 年、Archer、1995 年、Sawyer、2001 年)。

最初の広く知られているマルチエージェント生成社会モデルは、1996年にジョシュア・M・エプスタインとロバート・アクステルによって開発されました。^[3]このモデルの目的は、季節的な移住、環境汚染、出産、戦闘、病気の蔓延、文化的特徴などの社会現象のシミュレーションと研究でした。彼らのモデルは、経済学者トーマス・シェリングの論文「分離モデル」で発表された研究に基づいています。このモデルは、コンピューターベースの社会シミュレーションの第一世代を定義しました。エプスタインとアクステルのモデルは、ジョン・ホートン・コンウェイによって開発された「ライフゲーム」の概念を使用して実装されました。

ABSSの科学的実施には3つの主な目的がある（ギルバート、トロッツ、2005年）

拡散、ダイナミクス、または結果を含む側面など。このような基本モデルは、システムの結果として生じる出現動作を簡単に観察できるように、単純なルールに基づく必要があります。

これらのモデルは、現実の出来事や現象を予測するために実装されます。使用例としては、交通機関（交通渋滞が発生する可能性のある場所を見つけるための将来の交通量の予測）、将来の失業率の予測などが挙げられます。このような出来事を正確に予測するために作成されたモデルの問題は、動的に変化するパラメータの数によってモデルの複雑さが増すことです。

社会科学以外で使用される他の 2 つの主なオブジェクトとは異なり、後者は主に社会科学の分野で使用されます。エージェントベースの社会シミュレーションは、新しい仮説の研究中によく使用されます。シミュレーションは、エージェントの行動を観察する方法が他にない場合に役立ちます。たとえば、長期にわたるプロセスである新しい言語の作成時などです。シミュレーションのもう 1 つの利点は、シミュレーションで理論を証明するには、理論を形式的かつ論理的な形式で表現する必要があることです。これにより、理論のより一貫した定式化が可能になります。

ある学術論文では、 Facebook オンラインソーシャルネットワークにおける情報拡散のエージェントベースシミュレーションを調査している。^[4]

利他主義と協力 民族中心主義

自然災害モデル（避難・火災）

市場行動モデル

ABSSの実装には、さまざまなエージェントベースのソフトウェアが使用されています（Tobias & Hofmann 2004）。

• #k@ (HASHKAT) オンライン ソーシャル ネットワーク (Twitter、Instagram、LinkedIn など) シミュレーター。リアルタイムのダイナミクス、メッセージの受け渡し、ユーザーの行動を記述します。Windows、OS X、Linux で使用可能 (無料ソフトウェア)
• 食事
• マルチエージェントシミュレーションスイート（MASS）。FablesはMASSのコンポーネントであり、Repast Jモデルを生成します。
• Swarm (シミュレーション) (Terna 1998)
• Janus: マルチエージェント、組織、ホロニック プラットフォーム。 (オープン ソース ソフトウェア)
• Ascape ^{[5] （エージェントベースモデル}Sugarscape （Epstein & Axtell 1996）の実装）（Auer & Norris 2001）
• Ingenias ^[6] (Pavon et al. 2008)
• SeSAm マルチエージェント シミュレーターおよびグラフィカル モデリング環境。(フリー ソフトウェア)
• NetLogo (オープンソースソフトウェア)
• GlobalSimulate マルチパラダイム シミュレーションおよびモデリング環境。 (オープン ソース ソフトウェア)
• GAMA GAMA は、エージェントベースの空間明示的なモデリングおよびシミュレーション プラットフォームです。 (オープン ソース ソフトウェア)
• MASON近隣地域のマルチエージェント シミュレーター。 (オープン ソース ソフトウェア)
• Vahana.jl 大規模エージェントベースモデルのためのフレームワーク（オープンソースソフトウェア）

• 人工生命
• シミュレーション現実
• 社会シミュレーション
• 人工社会と社会シミュレーションジャーナル

• Auer, Klaus; Norris, Tim (2001)。「ArrierosAlife: 社会システムの進化をシミュレートするマルチエージェントアプローチ: Ascape によるソーシャルネットワークの出現のモデル化」。人工社会と社会シミュレーションジャーナル。4 (1)。
• エプスタイン、ジョシュア、アクステル、ロバート（1996）。成長する人工社会：ボトムアップからの社会科学。MITプレス。p.208。ISBN 0-262-55025-3。
• Pavon, Juan; Sansores, Candelaria; Gomez-Sanz, Jorge J.; Wang, Fei-Yue (2008). 「INGENIAS による社会システムのモデリングとシミュレーション」International Journal of Agent-Oriented Software Engineering . 2 (2): 196–221. doi :10.1504/IJAOSE.2008.017315. 2013-01-28 にオリジナルからアーカイブされました。
• Terna, Pietro (1998)。「社会科学者のためのシミュレーションツール: SWARM によるエージェントベースモデルの構築」。人工社会と社会シミュレーションジャーナル。1 (2)。
• Tobias, Robert; Hofmann, Carole (2004) 「社会科学的エージェント ベース シミュレーション用の無料 Java ライブラリの評価」Journal of Artificial Societies and Social Simulation . 7 (1)。

• エプスタイン、ジョシュア・M.、アクステル、ロバート。成長する人工社会：ボトムアップの社会科学。MIT プレス。1996 年、ISBN 0-262-55025-3。 
• エプスタイン、ジョシュア・M. ジェネレーティブ・ソーシャル・サイエンス：エージェントベースの計算モデルの研究。プリンストン大学出版局。2006
• GILBERT, N. および Troitzsch, KG (1999)。『社会科学者のためのシミュレーション』、Open University Press。

• JASSS - 人工社会と社会シミュレーションのジャーナル
• ESSA - 欧州社会シミュレーション協会
• 人工知能と行動シミュレーションの研究のための学会
• ダイナミクス ラボ ユニバーシティ カレッジ ダブリン アイルランド