Simulações com Agentes

Apresentação

Simulações computacionais têm sido cada vez mais utilizadas como ferramenta para estudar fenômenos e apoiar a tomada de decisão. Por exemplo, simulações de tráfego auxiliam no projeto de infraestruturas de transporte. Simulações de evacuação auxiliam no projeto de estádios onde os espectadores podem evacuar o local satisfatoriamente em caso de emergências. Já simulação de propagação de doenças auxiliam autoridades a mitigar epidemias.


Simulações com agentes fazem uso de agentes simulados para estudar estes fenômenos. Neste paradigma de simulação é possível focar nos indivíduos (agentes) e nos efeitos que o comportamento e as interações destes indivíduos podem causar no sistema --- por exemplo, efeitos do isolamento de indivíduos infectados durante a propagação de uma epidemia. Além disso, os agentes podem ser dotados de técnicas de Inteligência Artificial (por exemplo, aprendizagem, redes neurais) para se comportar de forma inteligente.


Para criar uma simulação com agentes é preciso projetar e desenvolver os agentes, as interações que podem acontecer entre eles, e o ambiente simulado. Há diversas ferramentas disponíveis para desenvolver simulações com agentes. Uma ferramenta bastante popular é a NetLogo, que disponibiliza uma linguagem de programação própria para implementar a simulação. Também é possível desenvolver simulações utilizando uma abordagem dirigida a modelos, onde o projetista especifica o modelo da simulação, e todo o código fonte é gerado automaticamente a partir deste modelo. Um exemplo de abordagem dirigida a modelos é a MDD4ABMS

Exemplos de simulações com agentes

Game of Thrones: Battle of the Bastards. Simulação com agentes construída usando MASSIVE, um simulador de multidões originalmente criado para simular as batalhas da trilogia O Senhor dos Aneis.

Game of Thrones: Battle of the Bastards. Simulação com agentes construída usando MASSIVE, um simulador de multidões originalmente criado para simular as batalhas da trilogia O Senhor dos Aneis.


Evacuação da Arena do Grêmio com o simulador Pedestrian Dynamics. No vídeo, a simulação de evacuação do estádio aparece a partir do minuto 01:05.


The Bank of England. Uso de simulação com agentes para reproduzir os ciclos do mercado habitacional do Reino Unido e verificar o efeito de políticas que limitam o percentual da renda familiar comprometida com hipotecas.


Simulação de tráfego para avaliar intervenção em cruzamento de São Luiz (MA) com o simulador PTV Vissim.

O Minicurso

O objetivo deste minicurso é apresentar o paradigma de simulações com agentes de forma prática, por meio da modelagem e desenvolvimento de simulações. Os seguintes tópicos são apresentados:

  • Fundamentos de simulação com agentes.
  • Ferramenta de simulação com agentes: NetLogo e sua linguagem programação.
  • Abordagem dirigida a modelos para desenvolver simulações: MDD4ABMS e sua linguagem de modelagem DSL4ABMS.
  • Práticas em desenvolvimento de simulações e estudo de usabilidade e efetividade das ferramentas utilizadas.


Os participantes que integralizarem a carga horária do minicurso receberão certificado (digital) de participação.