O modelování a komplexních systémech
Co je to komplexní systém?
cokoliv, čemu pořádně nerozumíme
Co je myšleno složitostí?
složitost systému = délka popisů vzorů (pravidelností) v systému
Příklady
- klima
- ekonomie
- imunitní systém
- mozek
Komplexní systémy
- židle
- motor
- stroje (počítače)
Nekomplexní systémy
Co je to model?
zjednodušená reprezentace skutečnosti
všechny modely jsou špatně,
některé jsou užitečné
- užitečné díky zjednodušení (chceme pochopit komplexní systém)
- špatně, protože neodpovídají realitě
Příklad modelu
Je toto model?
Je toto model?
v hlavě nemáme realitu, ale její model
Další příklady modelů
- různé plány, návrhy (např. staveb)
- fyzikální zákony
- hry (deskové, počítačové)
- matematické modely
K čemu jsou modely?
- porozumění, objevování
- předpovídání
- simulace "na nečisto", testování zásahů do systému
- učení, zábava
Zpětná vazba
část výstupu ze systému je současně vstupem pro činnost systému
Typy zpětných vazeb
- regulační charakter
- udržuje systém v rovnováze
- dereguluační char.
- vyvádí systém z rovnováhy
Příklady zpětných vazeb
- termostat
- nádor
- epidemie
- nabídka/poptávka
- dominance na trhu
- plocha ledovců - odrazivost planety
- velikost populace (počet jedinců - jídlo)
Příklady zpětných vazeb
- regulace glukózy v krvi
Příklady zpětných vazeb
- regulace glukózy v krvi (cukrovka typu 1)
Příklad složitějšího modelu
- hypoteční krize 2008
- systémové modelování (systém rovnic)
Modelování pomocí agentů
- simulujeme (programujeme) každého agenta jako jednotlivce
- modelujeme "zdola" (od agentů)
- agent - systém
- mravenec - mraveniště
- člověk - rasová segregace
- pták - hejno
Příklad - termiti
- prostředí: rozházené kusy dřívek
- termit:
- chodí náhodně po prostoru
- když narazí na dřívko, tak:
- pokud nic nenese, zvedne dřívko
- pokud nese dřívko, položí jej
- NetLogo:
Biology/Termites
Další příklady
- vlci a ovce
- mraveniště
- segregace
- doprava
- NetLogo: File/Models Library
Dotazy
- IV109 Modelování a simulace na FI MUNI
- Modelování a simulace komplexních systémů. Radek Pelánek.
Zdroje
O modelování a komplexních systémech
By Pavel Dedík
O modelování a komplexních systémech
- 428