【计算社会学】 多智能体建模 ABM Agent Based Modeling 笔记

### 基于代理的建模 (Agent Based Modeling) #### ABM 的概念 基于代理的建模是一种计算仿真方法,用于模拟复杂系统的动态行为。该方法通过定义系统内的各个独立实体(即代理人),并设定这些实体的行为规则及其相互作用方式来工作[^1]。 #### 工具介绍 对于希望实施ABM的研究人员或开发者来说,有多种工具可供选择: - **AnyLogic**: 这是一款商业软件,支持多范式的建模需求,特别适合处理复杂的业务流程优化和社会经济现象等问题。其中包含了丰富的内置功能和可视化选项,使得创建详细的流行病学模型成为可能[^3]。 - **NetLogo**: NetLogo 是一款免费且易于使用的平台,专为教育目的设计,允许用户轻松建立二维格网上的简单到中级难度级别的ABMs。尽管它的编程接口相对基础,但对于教学演示非常有效。 - **Mesa**: Mesa 是一个完全由 Python 编写的开源框架,在灵活性方面表现出色,能够适应各种类型的科学研究和技术开发任务。除了提供基本的空间结构外,还集成了数据收集机制以便后续分析,并拥有活跃社区的支持[^5]。 #### 示例展示 下面给出一段简单的Python代码片段作为例子,展示了如何使用 `mesa` 库构建一个基础版本的城市交通流量模拟程序: ```python from mesa import Agent, Model from mesa.time import RandomActivation import random class Vehicle(Agent): """An agent representing a vehicle.""" def __init__(self, unique_id, model): super().__init__(unique_id, model) def step(self): # Define actions taken by vehicles during each time-step here. pass class TrafficSimulation(Model): """A simple traffic simulation model.""" def __init__(self, N=10): self.num_agents = N self.schedule = RandomActivation(self) for i in range(self.num_agents): car = Vehicle(i, self) self.schedule.add(car) def step(self): '''Advance the model by one step.''' self.schedule.step() ``` 此段代码仅提供了最简化的设计思路;实际应用中还需要考虑更多因素如道路网络布局、信号灯控制策略等细节[^4]。
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