Modelování a simulace komplexních systémů
 |
Nakladatelství Masarykovy univerzity, 2011 Radek Pelánek ISBN: 978-80-210-5318-2 236 stran objednávka: Obchodní centrum MU, sleva pro studenty Elektronická verze - Volně dostupné! |
Jak to, že dokážeme poslat sondu na Mars, ale moc netušíme, jak funguje náš vlastní mozek? Může se vyvinout spolupráce ve skupině soutěživých egoistických jedinců? Jak to, že se obrovské hejno ptáků dokáže chovat synchronizovaně? Jak se bude vyvíjet interakce celosvětové ekonomiky a limitů planety? Jak funguje mravenčí dálnice? Co mají společného odkazy na internetu, reakce proteinů a sexuální vztahy? Jak předpovídat počasí nebo změny klimatu? Jak nejlépe zastavit šíření epidemie?
Modelování a simulace komplexních systémů je aktuální, důležité a zajímavé téma. Modelováním se lidé zabývají dlouho, ale teprve posledních 20 let umožňují výkonné počítače simulovat opravdu komplexní systémy - tedy takové systémy, které mají mnoho podčástí a vztahů, v nichž fungují složité interakce a jejichž studium jde napříč tradičními vědeckými obory. Mezi komplexní systémy patří zásadní problémy současnosti jako jsou například změny klimatu, epidemie AIDS, stabilita ekonomických systémů nebo využití (ne)obnovitelných zdrojů. Pomocí modelování a simulace můžeme tyto systémy lépe uchopit a učit se o nich uvažovat. Sledovat simulace výpočetních modelů je navíc díky jejich přitažlivému vizuálnímu vzhledu velmi zajímavé. Dobré modely nás dokáží zaujmout a změnit náš pohled na svět.
Pablo Picasso řekl: "Umění je lež, která nám pomáhá uvědomit si pravdu." Totéž můžeme říci o modelování - dobrý model nereprodukuje skutečnost co nejvěrněji, ale naopak mnoho věcí zjednodušuje a tím nám pomáhá pochopit alespoň část komplikované skutečnosti. Tato spojitost mezi modelováním a uměním není náhodná. Modelování komplexních systémů totiž není jenom věda, ale do značné míry také umění.
Kniha "Modelování a simulace komplexních systémů" přináší:
- vysvětlení pojmů komplexní systém, modelování, simulace a zdůvodnění, proč při uvažování o komplexních systémech nevystačíme se "selským rozumem",
- přehled modelovacích přístupů a technik použitelných pro modelování komplexních systémů (např. systémové modelování, buněčné automaty, modely s agenty, modely komplexních sítí, modely adaptace),
- řadu dílčích příkladů i velkých případových studí, na kterých jsou popsané přístupy ilustrovány,
- zdroje vhodné jako inspirace a odrazový můstek pro další studium - náměty na vlastní projekty a rozsáhlý komentovaný seznam literatury.
Elektronická verze
Elektronická verze je nyní kompletně dostupná:
Modelování a simulace komplexních systémů:
elektronická verze
Obsah a ukázkové kapitoly
Errata
- Str. 141: "... chovej se jako holubice s pravděpodobností 2/9."
- Str. 229: nejvhodnější
Odkazy a materiály
Videa
K vybraným tématům (decentralizované systémy, dilema vězně) jsou k dispozici krátká výuková videa.
Komplexní systémy
Vybrané rozcestníky a organizace zabývající se komplexními systémy:
- Santa Fe Institute
- Complex Systems Registry
- Living Roadmap for Complex Systems Science
- New England Complex Systems Institute
NetLogo
- NetLogo - domovská stránka nástroje
- Česká dokumentace
- Příklady z knihovny NetLoga, které jsou popsané v knize:
- Altruismus
- Eroze
- Formování vzorů
- Hejno
- Hlenka
- Hra Život
- Lovec-kořist
- Krystalizace
- Mravenci
- Požár
- Segregace
- Spolupracující krávy
- Svět sedmikrásek
- Modely ke cvičením:
- Epidemie - agenti, Epidemie na síti - příklady použité v kapitole 11.2, současně řešení základního příkladu z přílohy D.1
Stella
- Stella - hlavní stránka nástroje
- Modely:
- Základní vzory - řešení základního příkladu z přílohy D.2
- Tutoriálové modely - dobře rozpracované ukázkové modely (od společnosti isee systems)
- World3 - model k případové studii Meze růstu