آزمایشگاه تحقیقاتی مدل¬سازی و شبیه¬سازی سیستم¬های پیچیده باسیستم¬های چندعاملی
|
دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
گروه مهندسی کامپیوتر |
آزمایشگاه تحقیقاتی مدلسازی و شبیهسازی سیستمهای پیچیده باسیستمهای چندعاملی
سرپرست آزمایشگاه: دکتر سید ناصر رضوی |
|
رسالت:
در سال‌های اخیر جامعه‌ی علمی شاهد پژوهش‌ها و مطالعات بسیاری در زمینه‌ی سیستمهای پیچیده بوده است و پژوهش‌ها در این زمینه همچنان دارای یک روند رو به رشد است؛ به طوری که امروزه نظریه‌ی سیستمهای پیچیده به صورت یک رشته‌ی علمی مجزا در نظر گرفته میشود که با بسیاری از حوزههای علمی دیگر تلاقی دارد. نظریه‌ی سیستمهای پیچیده یک رویکرد علمی جدید است که بررسی میکند چگونه ارتباطات میان اجزای یک سیستم باعث تولید رفتارهای سطح بالا در سطح سیستم می‌گردد و همچنین چگونه یک سیستم با محیط خود تعامل برقرار میکند. به بیان دقیق‌تر، یک سیستم پیچیده شامل تعداد بسیار زیادی از اجزا و موجودیت‌ها است که با یکدیگر تعامل دارند. از طرفی، هر یک از این اجزا نیز به نوبه‌ی خود میتوانند بیانگر یک سیستم پیچیده باشند (ساختار تو در تو). در اثر تعامل این اجزا با یکدیگر رفتارها و الگوهای جدیدی در سیستم ظاهر می‌گردد. در چنین سیستمهایی، کل چیزی بیش از جمع ساده‌ی اجزا است به طوری که با دانستن ویژگی‌های اجزا و قوانین مربوط به تعامل آن‌ها، استنتاج ویژگی‌های مربوط به کل بدیهی نیست. پدیدههایی همچون دستههای پرندگان و ماهیها و سیستمهای پیچیدهی بیولوژیکی حاصل از سلولها، مثالهای خوبی از این واقعیت هستند که چگونه سیستمهایی متشکل از قوانین ساده میتوانند در اثر تعامل اجزا با یکدیگر رفتارهای پیچیدهای از خود نشان دهند. در اینجا به عنوان چند مثال از سیستمهای پیچیده میتوان به سیستمهایی مانند جنگ، بازار، آب و هوا، مغز انسان، جوامع انسانی، جوامع حشرات و کهکشان‌ها اشاره نمود. مسئله‌ی اصلی در رابطه با سیستمهای پیچیده مشکلاتی است که در زمینه‌ی مدلسازی و شبیهسازی آن‌ها وجود دارد. زیرا در اغلب موارد ارائه‌ی یک مدل ریاضی از چنین سیستمهایی بسیار مشکل و در برخی موارد غیرممکن است. در نتیجه شبیهسازی در مطالعه‌ی چنین سیستمهایی از اهمیت بسزایی برخوردار است. شبیهسازی را میتوان به عنوان یک ابزار مناسب به منظور بررسی و مطالعه‌ی سیستمهایی در نظر گرفت که به طور مستقیم قابل مشاهده و اندازه‌گیری نیستند. تا کنون روشهای مختلفی به منظور شبیهسازی سیستمهای پیچیده پیشنهاد شده است؛ اما در حال حاضر سیستمهای چندعاملی به عنوان یکی از پر استفاده‌ترین و مناسب‌ترین ابزارها به منظور تحلیل، مدلسازی و شبیهسازی چنین سیستمهایی به شمار می‌روند. امروزه شبیهسازی مبتنی بر چند عاملی در تعداد رو به رشدی از کاربردها استفاده میشود و جایگزین مناسبی برای روشهای متعددی مانند «شبیهسازی خرد»، شبیهسازی شیءگرا، یا روشهای شبیهسازی مبتنی بر فرد به شمار میرود. دلیل اصلی این امر توانایی شبیهسازی مبتنی بر چند عاملی در نمایش مدلهای بسیار متفاوت از «افراد»، از موجودیتهای ساده (عاملهای واکنشی) تا موجودیتهای پیچیدهتر (عاملهای شناختی) است. همچنین، سادگی مدیریت سطوح مختلف بازنمایی (به عنوان مثال افراد و گروهها) یکی دیگر از دلایل محبوبیت این روش محسوب میشود. با نگاهی به مقالات منتشر شده در چند سال اخیر در این زمینه، به سادگی میتوان دریافت که این نوع شبیهسازی در حوزههای مختلف علمی از قبیل جامعهشناسی، زیستشناسی، فیزیک، شیمی، اقتصاد و بسیاری از حوزههای دیگر با موفقیت استفاده شده است. شبیهسازی چند عاملی معمولاً به مدلهای فرد-محور اشاره دارد و ابزاری را به منظور مدلسازی و شبیهسازی جنبههای پویای یک جمعیت متشکل از افراد دارای تعامل را فراهم میکند که در آن هر فرد با یک عامل مدل میشود. به بیان ساده‌تر، سیستمهای چندعاملی به ما امکان می‌دهند رفتارها و خصوصیات هر یک از موجودیتهای | |