知识建构社区中多主体模拟支持的观点涌现模型构建:复杂性科学的视角

以观点为中心的知识建构理论强调学习者像科学家一样探究真实问题,多个观点持续交互使得社区逐渐演变成一个复杂系统,非叠加态的观点呈现出不能被还原的涌现现象。然而目前对于观点涌现的研究止步于理念上对其系统属性的认识,仍然惯性地沿袭还原论的研究视角及范式,将复杂的涌现现象切割为单个观点甚至是片段化的关键词进行挖掘与分析,未能真正触及观点涌现的实质。基于此,本研究采用自下而上的多主体建模来探索观点涌现的规律和特征。研究发现,观点涌现层级越高需要的时间越长,难度也越大;高层级的观点会限制低层级观点的交互域;观点涌现过程中的能量值呈现从正态分布到指数分布的不均衡态势,从而为观点涌现研究提供了全新的视角和方法,对知识建构社区的教学实践具有多层次的解释力。

知识建构社区中观点演化模型的构建--基于多主体模拟的分析方法

目前,对知识建构社区中观点演化的研究存在惯性地沿袭还原论的研究范式、聚焦于对单个观点甚至是片段化的关键词进行挖掘等问题,导致观点群体层面的行为与属性被简化,其演化规律也成为了“黑箱”。基于此,文章采用自下而上的多主体模拟方法,构建了观点演化模型,探索了非叠加态的多个观点如何聚集成团并持续演化,发现:观点交互意愿影响其演化过程,聚集成团的临界值为53%;有组织社团结构的生成与观点交互意愿呈非线性的发展关系;21%的异质扰动可以打破观点“种族隔离”状态并形成新的稳定结构。文章的研究为观点演化的探索提供了全新的视角与方法,对知识建构教学实践具有重要的指导意义。

农牧交错带典型区土地利用驱动机制研究——基于多主体模拟方法

农牧交错带是人类活动的强烈影响区和生态环境敏感区,其复杂的生态、经济和社会的因子构成了该区域土地利用典型特征,尤其是从农牧户层面来看存在较大的差异。多主体的模拟方法(MAS)对农牧交错带复杂系统的模拟存在着明显的优势,但同时也有很多的挑战。多主体模型结合农牧交错带土地利用的典型特征,设置了智能主体和环境要素主体,可以在气候等各种因子交互作用的情形下对农牧交错带土地利用情形进行研究。利用建立的农牧交错带典型区域背景数据,对气候等因子进行的敏感性分析过程和结论对多主体模型在该区域土地利用的研究提供了进一步的支持。

区块链共享模式下的分布式光伏扩散演化模拟

为分析区块链能源共享促进分布式光伏市场扩散的机理,基于复杂网络演化博弈理论构建了能源共享多主体模拟模型,分析了不同共享机制下用户策略选择的演变过程,验证了相较于上网电价补贴,区块链能源共享可以通过牺牲市场扩散速度换得更低的平均成本.结果还表明自愿参与机制相较于强制性的共享机制可以达成更优的市场扩散规模和更高的能源本地利用率,且提高初期共享参与度是促进分布式光伏市场扩散的有效手段.也就是说,对于具有双边网络效应的分布式光伏和能源共享平台,通过短期的营销投入积累早期平台用户可以替代持续的商品补贴以促进市场扩散.

基于多主体模拟的日照约束下的居住建筑自动分布实验

基于多主体模拟的思路,在NetLogo平台上进行了居住建筑在日照约束下自动分布的实验,根据居住区规划和住宅设计的相关规范,分别建立了日照间距系数约束和累计日照时间约束下的自动规划模型。

基于Agent的游览路线设计与模拟

本文以庐山游客游览路线智能模拟为研究实例,从游客个体的微观层次出发,解决了庐山旅游路线空间数据库的构建、游客agent游览路线模拟概念模型的构建、游客agent行为规则的定量化,以及游客agent游览路线模拟的实现等关键技术问题。研究结果表明,游客游览过程的动态模拟能够直观反映游客的旅游路线,基于Re-past建模仿真平台的游客agent空间行为模型结合了Agent与GIS,实现游客游览路线过程的动态模拟,有效改善了GIS的空间行为过程模拟功能,为游客选择更优游览路线的提供合理参考。

媒体舆论引导仿真

使用multi-Agent的建模思想,以现实为基础建立了一个舆论涌现的仿真模型.该模型主要由个体和媒体以及它们之间的规则组成.个体的属性包括了个体之间的信任度、个体观点的可信度和个体的从众性;媒体的属性包括媒体的影响范围和权威度.规则包括个体交互规则和个体与媒体的交互规则.通过仿真证明了模型是合理的,并且用该模型来仿真媒体对舆论演化的引导作用,从媒体的数量和报道频率2个方面研究媒体在舆论形成过程中的引导作用,结果发现积极媒体的数量越多对舆论的引导作用越强,媒体的报道频率增加会对舆论的形成产生积极效果,但是超过一定次数时对舆论的影响作用有限.最后通过对模拟结果的分析,提出了通过媒体来引导舆论的方式.

基于Netlogo的计算机建模在中学生物学教学中的应用

Netlogo建模工具拥有丰富的生物学相关模型。本文以其自带的狼羊捕食模型、自然选择模型和艾滋病传播模型为例介绍计算机建模在中学生物学教学中的应用。

涌现计算概述

通过4个实例:蚁群最短路径算法、粒子群优化算法、一维元胞自动机和粘菌的涌现计算,阐述了涌现计算的基本思想和方法,并对涌现计算中的一些问题进行了总结与展望.

中国环境决策费用效益分析的工具选择及应用

当前中国的环境决策急需成熟的环境问题分析与相关政策评价的技术工具体系作支撑,而该体系的建立远非简单地照搬国际经验就可以做到。正是因为先前的匮乏,推进中国环境决策费用效益分析的方法工具体系建设才显得尤为必要。本文尝试建立一套以投入产出技术、可计算一般均衡模型、基于多主体的模拟仿真技术和成本效益分析等工具为支柱,能够从国家、地区、产业关联和产品服务等不同纬度,开展环境问题分析与相关政策效果预测及评估的工具应用体系。该体系具有通过宏观经济影响分析,评价环境政策对经济增长和社会分配等方面的影响,说明在既定政策下能否实现环境与经济协调发展的问题;通过成本效益分析,评价环境政策的技术经济可行性和相对于政策目标的政策效率问题;通过环境效果分析,评价政策的具体实施效果等多方面的作用。

城市养老设施配置的微观模拟与规划政策分析——以北京市为例

养老设施规划配置的关键应着眼于老年群体对养老服务的差异化需求及其动态变化特征。本文提出了基于多主体模拟的理论框架,并通过对前期研究的梳理,归纳出养老机构配置问题中需要考虑的老年人、养老机构等主体的时间变异和空间差异特征、其行为规则以及他们与环境之间的相互作用规律。在此基础上,以北京市为例构建了多主体微观模拟模型,对2010-2030年间养老机构需求与供给态势进行了预测,并讨论了养老设施布局的评估指标,通过设施利用率、百人床位数和空间匹配度等指标,对北京市养老服务设施的规划政策进行了评估。研究表明,多智能体模拟技术对把握人口动向及养老服务需求的不确定性和动态变化特征而言是一个十分有效的研究工具,能够很好地体现各种要素的空间属性。对于北京市的"9064"养老服务规划和养老设施专项规划的分析表明,如果仅仅对养老模式的分担比例和百人床位数进行控制,而忽视对空间布局的管控,养老机构床位空置率有可能出现继续上升的趋势,为此,必须制定城市中心区养老机构的比例,同时对养老机构的定价、选址和服务质量采取必要的管控措施。

基于疏散行为的震灾避难场所服务效率评价

科学评估避难场所的服务效率是提高城市应急水平的前提。传统对避难场所服务效率的评估多偏重于避难场所空间布局的合理性,缺少对避难者的空间布局和避难行为等避难需求的考虑,这会使评估结果造成偏差,从而容易引起资源配置的低效率。本文构建了多主体模拟模型,模拟避难者灾后对避难场所的选择、奔跑、安置等关键疏散行为过程,量化评估该地区避难场所服务效率。本文对比了两种量化评估指标在同一案例评估的差异性,一种是传统方法中空间可达性(服务半径覆盖率),一种是利用疏散行为模拟计算出的避难成功率;北京市海淀区的实证研究显示两项指标在同一案例区有巨大差异。这一分析结果显示,传统评估仅利用服务半径覆盖率这一指标来分析避难场所布局现状及规划的合理性存在不足。通过避难疏散行为的模拟发现,以下指标的使用有望辅助提高评估的真实性:(1)避难场所的利用效率。由于设施的利用效率不均衡,会导致避难场所超容或闲置的情况。在充分考虑避难场所的有效服务面积和服务人口的基础上,设计"人均避难面积"等反应利用效率的指标就显得十分必要。(2)避难标识系统的连通性。避难模拟的实验显示避难标识系统可能对避难者逃生疏散具有分流和引导作用,据此,避难场所与周边居民区的标识系统的连通性也是评价其服务效率的关键指标。

计算传播视野下的网络舆论研究

本文梳理了在中国新闻传播学研究范畴中,通过计算传播路径展开的网络舆论研究的现状。计算传播研究方法令网络舆论研究的知识图谱更加丰富多元,当前的研究热点集中在网络舆论的内容挖掘、生产者与传播者研究、发展演化规律预测等方面,计算机文本分析、社会网络分析、多主体仿真模拟等是几种最为常用的计算社会科学研究方法,被不同程度地应用于传播学研究中。然而,由于网络大数据存在先天缺陷,未来的网络舆论研究需要进一步探索网络舆论的影响、结合"大数据"与"小数据"、突破单一案例的研究拘囿、兼顾不同的平台上的舆论数据。