Нейронные сети в агент-ориентированных моделях: преимущества и недостатки гибридных методов исследования

Автор: Корепина Татьяна Андреевна, Чекмарева Елена Андреевна

Журнал: Вопросы территориального развития @vtr-isert-ran

Рубрика: Социальные проблемы развития территорий

Статья в выпуске: 4 (39), 2017 года.

Бесплатный доступ

Использование агент-ориентированного подхода в моделировании социально-экономических процессов в последнее время становится частым явлением. Максимально приближенная к реальности модель позволяет адекватно произвести оценку ситуации, проиграть различные сценарии модельных экспериментов, на основе результатов сформировать рекомендации для органов власти. В работе поднимается проблема описания в агент-ориентированных моделях поведения экономических агентов, обладающих ограниченной рациональностью, что породило необходимость использования дополнительных методов моделирования, а именно нейронных сетей. Целью статьи является анализ современного опыта и перспектив использования нейронных сетей в агент-ориентированном моделировании социально-экономических процессов. В ходе исследования были рассмотрены примеры российских и зарубежных гибридных агент-ориентированных моделей, разработанных в рамках публичных исследований в университетах, научных организациях и представленных в статьях и монографиях, доступных для ознакомления. На основании обобщения накопленного опыта отечественных и зарубежных ученых по использованию нейронных сетей в агент-ориентированных моделях были выявлены преимущества и недостатки гибридных методов исследования социально-экономических процессов, что отражает новизну исследования. В работе описаны наиболее популярные в настоящее время области применения нейронных сетей в агент-ориентированном моелировании социально-экономических процессов. Раскрыты основные способы интеграции нейросетевых и агент-ориентированных моделей, используемые на текущем этапе развития технологий. Рассмотрены локальный (микро-эмуляция) и глобальный (макро-эмуляция) подходы к использованию нейронных сетей в агент-ориентированных моделях, а также способы их внедрения на примере интеграции системы машинного обучения в агент-ориентированную модель. Выявлены преимущества и недостатки гибридных агент-ориентированных моделей социально-экономического развития территорий, которые отражены в краткой матрице SWOT-анализа. Приведены примеры специализированного программного обеспечения, позволяющего встраивать нейронные сети в агент-ориентированные модели. Описаны два варианта включения: online (использование одного инструмента более широкого профиля) и offline (использование нескольких программных продуктов). Перспективность использования нейросетевых технологий в агент-ориентированных моделях определяется существенным повышением качества моделирования и обеспечением большей реалистичности поведения агентов.

Еще

Агент-ориентированное моделирование, нейронные сети, гибридные агент-ориентированные модели

Короткий адрес: https://sciup.org/14746499

IDR: 14746499

Список литературы Нейронные сети в агент-ориентированных моделях: преимущества и недостатки гибридных методов исследования

  • Артеменко, В. Б. Гибрид агент-ориентированной модели оценки знаний участниками дистанционного обучения /В. Б. Артеменко//Образовательные технологии и общество. -2011. -№ 2. -С. 423-434.
  • Барский, А. Б. Нейронные сети: распознавание, управление, принятие решений /А. Б. Барский. -М.: Финансы и статистика, 2004. -176 с.
  • Бахтизин, А. Р. Агент-ориентированные модели экономики /А. Р. Бахтизин. -М.: Экономика, 2008. -279 с.
  • Бахтизин, А. Р. Гибридные методы моделирования общего экономического равновесия с использованием агент-ориентированных моделей: автореферат : автореф. дис. на соиск. уч. ст. д-ра экон. наук: 08.00.13/А. Р. Бахтизин. -М., 2008. -50 с.
  • Бахтизин, А. Р. Опыт построения гибридной агент-ориентированной модели с нейронными сетями /А. Р. Бахтизин, Н. В. Бахтизина//Нейрокомпьютеры: разработка, применение. -2010. -№ 8. -С. 27-39.
  • Бирюков, А. Н. Инструментальные средства моделирования процесса обучения нейро-нечетких сетей в методике минимизации рисков при банковском кредитовании /А. Н. Бирюков, О. И. Глущенко//Проблемы функционирования и развития территориальных социально-экономических систем: материалы X междунар. науч.-практ. конф., г. Москва, 14 ноября 2016 г. -Уфа: ИСЭИ УНЦ РАН, 2016. -С. 157-162.
  • Гулин, К. А. Российский и зарубежный опыт интеграции агент-ориентированных моделей и гео-информационных систем /К. А. Гулин, А. И. Россошанский//Экономические и социальные перемены: факты, тенденции, прогноз. -2016. -№ 5 (47). -С. 141-157.
  • Заенцев, И. В. Нейронные сети: основные модели /И. В. Заенцев. -Воронеж, 1999. -76 с.
  • Макаров, В. Л. Социальное моделирование -новый компьютерный прорыв (агент-ориентированные модели) /В. Л. Макаров, А. Р. Бахтизин. -М.: Экономика, 2013. -295 с.
  • Частикова, В. А. Распознавание образов на основе нейронной сети Хопфилда /В. А. Частикова, А. С. Поликаренков, А. И. Мищенко//Научные труды Кубанского государственного технологического университета. -2016. -№ 2. -С. 333-340.
  • Чекмарева, Е. А. Новое в методологии исследования социального пространства, или что такое агент-ориентированное моделирование? /Е. А. Чекмарева//Социальное пространство. -2016. -№ 4 (6). -С. 1-13.
  • Чекмарева, Е. А. Обзор российского и зарубежного опыта агент-ориентированного моделирования сложных социально-экономических систем мезоуровня /Е. А. Чекмарева//Экономические и социальные перемены: факты, тенденции, прогноз. -2016. -№ 2 (44). -С. 225-246.
  • Chong L., Abbas M., Medina A. Simulation of driver behavior with agent-based back-propagation neural network. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2011, pp. 17-25.
  • Grothmann R. Multi-Agent Market Modeling Based On Neural Networks. Bremen, 2002. 320 p.
  • Hoog S. van der. Deep Learning in Agent-Based Models: A Prospectus: Working Papers in Economics and Management. Bielefeld: Bielefeld University, 2016. 19 p.
  • Kriesel D. A Brief Introduction to Neural Networks. Germany, 2005. 226 p.
  • Laite R., Portman N., Sankaranarayanan K. Behavioral analysis of agent based service channel design using neural networks. Proceedings of the 2016 Winter Simulation Conference. Arlington, 2016, pp. 3694-3695.
  • Herbrich R., Keilbach M., Graepel T., Bollmann P., Obermayer K. Neural Networks in Economics: Background, Applications and New Developments. Computational Techniques for Modelling Learning in Economics. Series: Advances in Computational Economics, 1999, № 11, pp. 169-196.
  • Rand W. Machine learning meets agent-based modeling: when not to go to a bar. Proceedings of the Agent 2006 Conference on Social Agents: Results and Prospects. Chicago, 2006, pp. 51-58.
  • Svarc P. Modeling Migration Using Neural Networks. Charles University in Prague, 2005. 14 p.
Еще
Статья научная