le simulazioni ad agenti: una ministoria, e un po di metodologia economia computazionale, lezione 3...

Le simulazioni ad agenti:una ministoria, e un po’ di metodologia

Le simulazioni ad agenti:una ministoria, e un po’ di metodologia

economia computazionale, lezione 3roberto leombruni

economia computazionale, lezione 3roberto leombruni

torino, 05 05 05torino, 05 05 05

menù della lezione

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entrée

ministoria delle simulazioni

la metodologia delle simulazioni in 4

portate

le 4 congetturehomo analyticus vs. homo ACE

leggi e spiegazione causalesimulazioni e spiegazione

causale

dessert

le buone prassi

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ministoria delle simulazioni

la metodologia delle simulazioni in 4

portate

le 4 congetturehomo analyticus vs. homo ACE

leggi e spiegazione causalesimulazioni e spiegazione

causale

dessert

le buone prassi

...se fosse una ministoria della rivoluzione industriale:1. il vapore e il treno2. l’organizzazione di fabbrica3. i bambini nelle miniere di carbone

...se fosse una ministoria della rivoluzione industriale:1. il vapore e il treno2. l’organizzazione di fabbrica3. i bambini nelle miniere di carbone

ministoria delle simulazioni ad agenti




1. la programmazione ad oggetti2. i personal computer oltre la soglia dei megahertz3. swarm, la “fabbrica” delle simulazioni



ministoria delle simulazioni ad agenti... la programmazione ad oggetti ...... la programmazione ad oggetti ...

istruzione

istruzione

istruzione

istruzione

istruzione

Start

istruzione

Stop

programmazione procedurale

programmazione procedurale

programmazione ad oggetti

programmazione ad oggetti

Nome FileTipo FileCartella

...

......

annullaannulla......

salvasalva

titolo di studiostruttura familiare

redditopreferenze

scelte scolastichescelte scolastiche

offertadi lavoroofferta

di lavoro......

scelte familiariscelte familiari


ministoria delle simulazioni ad agenti... la “fabbrica” di swarm ...... la “fabbrica” di swarm ...

Obiettivo degli ideatori di swarm: Evitare che il ricercatore debba affrontare tutte le questioni informatiche coinvolte nella costruzione di sistemi artificiali simulati.

Obiettivo degli ideatori di swarm: Evitare che il ricercatore debba affrontare tutte le questioni informatiche coinvolte nella costruzione di sistemi artificiali simulati.

Cosa include swarm: un “motore” (il kernel) in grado di far girare le simulazioni una libreria di tools utili per l’implementazione di simulazioni una libreria di simulazioni di esempio

Cosa include swarm: un “motore” (il kernel) in grado di far girare le simulazioni una libreria di tools utili per l’implementazione di simulazioni una libreria di simulazioni di esempio

Che cos’è swarm: È un pacchetto software per simulare sistemi complessi. Permette di costruire e osservare il funzionamento di “mondi simulati”, popolati da agenti dotati di caratteristiche e regole proprie che interagiscono tra loro.

Che cos’è swarm: È un pacchetto software per simulare sistemi complessi. Permette di costruire e osservare il funzionamento di “mondi simulati”, popolati da agenti dotati di caratteristiche e regole proprie che interagiscono tra loro.

metodologia delle simulazionimetodologia delle simulazioniintro: le quattro congettureintro: le quattro congetture

Sinonimo di filosofia della scienza, dal greco mèthodos, ciò che sta “al di sopra” della strada.

Guardiamo le simulazioni dall’alto: sono una delle possibili strade che un ricercatore può percorrere per “produrre” conoscenza scientifica?

Sinonimo di filosofia della scienza, dal greco mèthodos, ciò che sta “al di sopra” della strada.

Guardiamo le simulazioni dall’alto: sono una delle possibili strade che un ricercatore può percorrere per “produrre” conoscenza scientifica?


1 (la congettura iper-scettica) qualunque risultato interessante può essere stabilito con le tecniche usuali: Non abbiamo bisogno delle simulazioni.

1 (la congettura iper-scettica) qualunque risultato interessante può essere stabilito con le tecniche usuali: Non abbiamo bisogno delle simulazioni.

2 (l’ipotesi della matita) sono uno strumento simpatico ma utile al più nel buttare giù gli appunti.2 (l’ipotesi della matita) sono uno strumento simpatico ma utile al più nel buttare giù gli appunti.

3 (l’ipotesi del consulente) sono uno strumento raffinato che aiuta lo studioso in momenti importanti della sua ricerca.

3 (l’ipotesi del consulente) sono uno strumento raffinato che aiuta lo studioso in momenti importanti della sua ricerca.4 (quella giusta) offrono una metodologia altrettanto solida e logicamente fondata che i principali “competitori”.

4 (quella giusta) offrono una metodologia altrettanto solida e logicamente fondata che i principali “competitori”.


1 Il punto di partenza: I risultati delle simulazioni non sono altrettanto generali quanto quelli di un teorema1 Il punto di partenza: I risultati delle simulazioni non sono altrettanto generali quanto quelli di un teorema

2 Ma il “contributo” di conoscenza portato da un teorema sta nelle relazioni causali che definisce.2 Ma il “contributo” di conoscenza portato da un teorema sta nelle relazioni causali che definisce.

3 Dimostrare un teorema è un modo efficace di stabilire un nesso causale, ma non è l’unico. La replicabilità delle simulazioni fornisce lo stesso risultato.

3 Dimostrare un teorema è un modo efficace di stabilire un nesso causale, ma non è l’unico. La replicabilità delle simulazioni fornisce lo stesso risultato.


Tesi Le simulazioni offrono una metodologia altrettanto solida e logicamente fondata che i principali “competitori”.

Tesi Le simulazioni offrono una metodologia altrettanto solida e logicamente fondata che i principali “competitori”.

metodologia delle simulazionimetodologia delle simulazionihomo analyticus vs homo ACEhomo analyticus vs homo ACE

y = f(x)!!y = f(x)!!

La mattina, scrive con delle formule matematiche tutte le ipotesi di un nuovo modello

Passa il pomeriggio a fare derivate, integrali e a sostituire variabili

La sera, stanco ma soddisfatto, pubblica un nuovo teorema

La mattina, scrive con delle formule matematiche tutte le ipotesi di un nuovo modello

Passa il pomeriggio a fare derivate, integrali e a sostituire variabili

La sera, stanco ma soddisfatto, pubblica un nuovo teorema

La mattina (verso mezzogiorno) gli viene in mente un mega modello in cui si simulano tutto e tutti

Passa il pomeriggio a scrivere pagine e pagine di codice, e a fare debugging

Passa la sera e tutta la notte a guardare grafici colorati sul monitor del computer

La mattina (verso mezzogiorno) gli viene in mente un mega modello in cui si simulano tutto e tutti

Passa il pomeriggio a scrivere pagine e pagine di codice, e a fare debugging

Passa la sera e tutta la notte a guardare grafici colorati sul monitor del computer

Perché ci piacciono i teoremiPerché ci piacciono i teoremi

PY = vM

Perché sono chiari...Perché sono chiari...

Legge: M > Y P > 0Condizioni iniziali:M > Y

Explanandum: P > 0

...e ci forniscono spiegazioni scientifiche chiare e rigorose...e ci forniscono spiegazioni scientifiche chiare e rigorose

Cosa abbiamo con le simulazioniCosa abbiamo con le simulazioni

pagine e pagine di codicepagine e pagine di codice

pagine e pagine di risultatipagine e pagine di risultati

metodologia delle simulazionimetodologia delle simulazionihomo analyticus vs homo ACEhomo analyticus vs homo ACE

Spiegazione nomologico-deduttiva:Dato un explanandum E, trovare una legge L e delle condizioni iniziali C tali che L C E

(Hempel and Oppenheim, 1948)

Spiegazione nomologico-deduttiva:Dato un explanandum E, trovare una legge L e delle condizioni iniziali C tali che L C E

(Hempel and Oppenheim, 1948)

L’ombra dell’albero

E: l’ombra è lunga l

L: l = h / tan()C: l’elevazione del sole è ,

l’altezza dell’albero è h

L’albero dell’ombra

E: l’albero è alto h

L: h = l tan()C: l’elevazione del sole è ,

la lunghezza dell’ombra è l

Una “spiegazione” del calo delle nascite

E: Nell’anno t i nati sono N(t)

L: N(t) = ARIMA(p, d, q)C: N(t-1), N(t-2), ..., N(t-p)

metodologia delle simulazionimetodologia delle simulazionileggi e spiegazione causaleleggi e spiegazione causale

metodologia delle simulazionimetodologia delle simulazionileggi e spiegazione causaleleggi e spiegazione causale

Se una teoria ha successo non è in virtù del fatto che è stato scritto sotto forma di formule e teoremi, ma perché ha evidenziato ed esplorato un nesso causale interessante.

Se una teoria ha successo non è in virtù del fatto che è stato scritto sotto forma di formule e teoremi, ma perché ha evidenziato ed esplorato un nesso causale interessante.

Le formule e i teoremi sono l’unico modo per evidenziare ed esplorare nessi causali?Le formule e i teoremi sono l’unico modo per evidenziare ed esplorare nessi causali?

Le simulazioni ad agenti sono un metodo valido per stabilire nessi causali?Le simulazioni ad agenti sono un metodo valido per stabilire nessi causali?

Per rispondere, abbiamo bisogno di una definizione di “causa”Per rispondere, abbiamo bisogno di una definizione di “causa”

metodologia delle simulazionimetodologia delle simulazionisimulazioni e spiegazione causalesimulazioni e spiegazione causale

Definizione “forte”: si dice che C causa E se C è condizione necessaria e sufficiente perché si verifichi E


Le simulazioni ad agenti sono un metodo valido per stabilire nessi causali?Le simulazioni ad agenti sono un metodo valido per stabilire nessi causali?

Per rispondere, abbiamo bisogno di una definizione di “causa”Per rispondere, abbiamo bisogno di una definizione di “causa”




Spiegazione causale:Dato un explanandum E, si dice che C causa E se C è una condizione in sé non sufficiente, ma parte necessaria di un gruppo di condizioni non necessarie ma sufficienti perché si verivichi E. La cosidetta condizione INUS.

(John L. Mackie, 1962)

... esistono definizioni meno esigenti...... esistono definizioni meno esigenti...

L’esempio di Mackie.Cosa vuol dire che un corto circuito ha causato un incendio:L’esempio di Mackie.Cosa vuol dire che un corto circuito ha causato un incendio:

Il corto circuito da solo non è sufficiente...Il corto circuito da solo non è sufficiente...I...ma è un elemento necessario ad un insieme di condizioni......ma è un elemento necessario ad un insieme di condizioni...N...che – ancorché non necessario – ......che – ancorché non necessario – ...U...è sufficiente a causare l’incendio....è sufficiente a causare l’incendio.s

corto circuito

clima caldo e secco

mobili vicino alla presa

...


Il modello di segregazione di Schelling.Tesi: Se osserviamo segregazione razziale nelle città, questo non vuol dire automaticamente che le persone sono razziste.


forte preferenza per non avere vicini “diversi”

prima o poi si cambia casa

quando si cambia casa si valuta chi saranno i nuovi vicini


razzismorazzismo

segregazionesegregazione



leggera preferenza per non avere vicini “diversi”

prima o poi si cambia casa

quando si cambia casa si valuta chi saranno i nuovi vicini


“pigrizia”“pigrizia”

segregazionesegregazione


Concorrenza perfetta + massimizzazione dell’utilità +

tatônnement walrasiano =_________________________________i mercati sono allocativamente efficienti

(la rendita effettiva del consumatore è uguale alla rendita potenziale)

Concorrenza perfetta + massimizzazione dell’utilità +

tatônnement walrasiano =_________________________________i mercati sono allocativamente efficienti

(la rendita effettiva del consumatore è uguale alla rendita potenziale)

Il modello di asta con “ZI traders”, Gode e Sunder (1993).Tesi: Il fatto che un mercato sia allocativamente efficiente non vuol dire che gli individui siano razionali e ottimizzanti.


compra e vende in base ad unprocesso di ottimizzazione

si compra e vende sotto unvincolo di bilancio

la compra vendita avviene in mercati strutturati


homo economicushomo economicus

efficienzaefficienza





compra e vende in mododel tutto casuale

si compra e vende sotto unvincolo di bilancio

la compra vendita avviene in mercati strutturati


ZI traderZI trader

efficienzaefficienza

“Allocative efficiency of a double auction derives largely from its structure, independent of traders’ motivation, intelligence, or learning. Adam Smith’s invisible hand may be more powerful than some may have thought; it can generate aggregate rationality not only from individual rationality but also from individual irrationality.”

Dhananjay K. Gode e Shyam Sunder, Allocative efficiency of Markets with Zero-Intelligence Traders: Market as a Partial Substitute for Individual Rationality, Journal of Political Economy, 1993.

“Allocative efficiency of a double auction derives largely from its structure, independent of traders’ motivation, intelligence, or learning. Adam Smith’s invisible hand may be more powerful than some may have thought; it can generate aggregate rationality not only from individual rationality but also from individual irrationality.”

Dhananjay K. Gode e Shyam Sunder, Allocative efficiency of Markets with Zero-Intelligence Traders: Market as a Partial Substitute for Individual Rationality, Journal of Political Economy, 1993.


. . .

E

IBE, Inference to the best explanation, McIlraith (1998)...

le buone prassile buone prassi

. . .

E


Le buone prassiLe buone prassi

1 Non reinventare la ruota:1.1 Fondamento sulla letteratura1.2 Utilizzo di codice o implementazioni già esistenti

1 Non reinventare la ruota:1.1 Fondamento sulla letteratura1.2 Utilizzo di codice o implementazioni già esistenti

2 La replicabilità è tutto2 La replicabilità è tutto

3 Analisi di sensitività dei risultati3 Analisi di sensitività dei risultati


le simulazioni ad agenti: una ministoria, e un po di metodologia economia computazionale, lezione 3...

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