NetLogo多主体建模入门
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

序三

NetLogo软件是用于模拟自然现象和社会现象的可编程建模环境,具有广阔的应用前景。自1999年诞生之日起,其建模与模型交流学习生态就一直处于持续演化中,众多开发者贡献了针对各种场景的软件编程模型。NetLogo特别适合对具有时序性的复杂系统进行建模。建模者可以向数百甚至数千个独立运行的智能主体(agent)下达指令,这使得探索个体的微观行为与它们的互动中出现的宏观模式之间的联系成为可能。NetLogo软件在自然科学、医学、心理学、社会科学等领域都有广泛应用,已经成为当前社会计算等跨学科领域的核心研究工具。这本书结构合理、内容创新、指导性强,在推介NetLogo软件操作、使用以及研究方面具有重要作用。2012年我在芝加哥大学访问学习,初次认识NetLogo软件。在清华大学任自动化系博士后期间(2014~2016年),我是NetLogo软件的重度使用者,发表了一系列SCI/SSCI社会计算论文。此后,NetLogo软件一直是我所在的跨学科课题组的研究利器。

NetLogo软件是极其重要的科研平台,是计算社会科学、社会计算等跨学科研究的理想工具。具体而言它有如下优点。

(1) 跨学科交流的好平台。由于语言友好、界面简洁,NetLogo软件能够为诸多学科研究者所接受和使用。很多模型可以通过ABM方法进行仿真验证。很多学科基于该软件构建了研究模型。社会科学、物理学、心理学、复杂网络、公共卫生等领域的经典模型之间可以互相借鉴,互相激发。

(2) 同行交流的好渠道。这些经典模型都会收录到NetLogo软件经典模型库中,每个模型的代码都可以完全获取。很多模型附加了注释,因此我们可以找到原作者,实现“代码会友、模型会友”的交流模式。我们自己的模型和已有模型可以充分借鉴、融合、创新,通过交流和学习不断提高自身的社会计算研究水平。

(3) 验证内心想法的好工具。做科学研究,最重要的是想法(idea),但我们往往处在“想法很多、实现路径有限”的尴尬境地。这就导致,很多好的想法(火花)因为得不到技术实现,导致自身的研究兴趣消退、研究热情冷却。而NetLogo软件的出现,一举扭转了这个局面,可以说是很多学科(尤其是社会科学)研究者的福音。

(4) 探索普适性联系的好系统。NetLogo软件不仅是一种研究工具和模型可视化工具,更是一种系统性思维,必将揭示人类社会、自然科学之间的普适性联系。在算法层面,万千系统都可以被智能主体的行为机制所揭示,这就是agent-based modeling核心思想。既然整个世界是运动的、联系的,那么ABM就一定会有广阔的用武之地,这些都有待于跨学科的研究者去揭示。各个子领域的个体微观行为机制的揭示,最终必将拼接出整个世界的宏观系统图景。

吕鹏

中南大学公共管理学院教授、社会计算研究中心主任,教育部青年长江学者