Modelowanie agentowe – nowoczesna koncepcja modelowania w GIS

Jedną z najbardziej perspektywicznych oddolnych technik modelowania relacji człowieka środowisko jest modelowanie agentowe (ang. agent-based modelling, ABM). Jest to nowoczesna technika coraz częściej wykorzystywana w systemach informacji geograficznej (GIS). Oparta jest na tworzeniu agentów, którzy podejmują decyzje przestrzenne. Potrafią także wymieniać między sobą informacje. Co więcej, posiadają atrybuty, które pozwalają określić ich aktualny stan. W klasycznym podejściu do modelowania wszystkie elementy modelu są jednakowe. W modelu agentowym można stworzyć agentów, którzy będą podobni lub jednakowi pod względem budowy oraz będą mieli całkowicie różne zachowania i zasady decyzyjne. Pozwala to na wprowadzenie do modelu elementu losowości, co jest istotne w badaniach przyrodniczych. W przeciwieństwie do innych technik modelowania, ABM zaczyna się i kończy na poziomie agentów. Znaczenie ABM zwłaszcza w badaniach naukowych o charakterze aplikacyjnym wyraźnie wzrosło w czasie ostatniej dekady. Zarówno agenci, jak i decyzje, które podejmują maja odniesienie przestrzenne. Zatem połączenie AMB i GIS wydaje się być naturalną konsekwencją rozwoju obu technik. ABM zazwyczaj wykorzystywane jest w procesie wspierania podejmowania decyzji, w symulacji zjawisk ekstremalnych, w prognozowaniu rozwoju środowiska, w planowaniu przestrzennym oraz w ocenie oddziaływania na środowisko. W pracy przedstawiono możliwości wykorzystania tej nowoczesnej metody badawczej w GIS, opisano najważniejsze jej cechy oraz przedstawiono najistotniejsze obecnie platformy oprogramowania i zestawy narzędzi do tworzenia modeli agentowych. Przedstawiono też informacje, kiedy ABM jest szczególnie przydatne w pracy badawczej i jak dobrać najlepszy system do budowy modelu.

One of the most prospective bottom-up approaches to modeling of human-environment relations is agent-based modeling (ABM). ABM is a modern technique more and more often used in Geographical Information Science. It is based on entities called agents which can make spatial decisions. They can also exchange information with each other. Moreover, they have attributes which allow to describe their actual state. In classical approach to modeling, all entities are often quite similar. It is possible to create a model with very similar entities within ABM. These entities may behave slightly differently. Agents can have identical attributes and quite different decision rules. It allows a user to apply randomness in a model which is really crucial in environmental studies. ABM and simulation can be traced to investigations into complex adaptive systems, the evolution of cooperation and artificial life. Unlike other modeling approaches, ABM begins and ends with the agent’s perspective. The application of ABM to simulating dynamics within GIS has seen a considerable increase over the last decade. Both agents and decisions they make have spatial reference. So linking AMB with GIS is a natural consequence of these two techniques development. ABM is normally a very useful decision making process, in extreme events simulation, forecasting the environment development, spatial planning, and environmental impact assessment. In this paper. possibilities of the use of ABM were presented. ABM is a modern research technique within GIS. Most important features of ABM were described as well as well-known software platforms and toolsets for agent-based model creating. Finally, information when the ABM can be especially useful in research work and how to select the best system which will fit the standards of our model was provided.