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NetLogo多主体建模入门
字数: 257000
装帧: 平装
出版社: 人民邮电出版社
作者: 集智俱乐部
出版日期: 2021-10-01
商品条码: 9787115571380
版次: 1
开本: 16开
页数: 184
出版年份: 2021
定价:
¥79.8
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编辑推荐
1.无需编程基础,从基础知识开始循序渐进讲解NetLogo的使用方式、设计思想以及数理建模的常用方法。 2.本书精选七大跨学科、跨领域的实战案例,帮助读者自己动手搭建模型。 3.本书配有清晰的示例代码和讲解视频,帮助读者深入学习和动手实战。 4.本书由集智俱乐部张江教授精心打造,欧洲科学院院士陈关荣等人作序推荐。
内容简介
本书从大量跨学科、跨领域的实际案例入手,循序渐进地讲解了NetLogo的使用方式、基本语法、设计思想,以及背后的计算机模拟、多主体建模、复杂性科学的基本理念和数理建模的常用方法,包括数值计算、微分方程、动力系统、概率统计等。通过学习,读者可以学会搭建一个人工生命的世界、一个人工经济系统,以及一个人工生态系统;通过计算机模拟,读者可以理解大自然的捕食依存关系、病毒传播和疫情暴发的原理,还能对人类社会财富分布不均衡的起源有新的认识。本书配有清晰的示例代码和讲解视频,实战性强,适合作为NetLogo建模和复杂性科学实操的入门读物。
作者简介
集智俱乐部(Swarma Club),成立于2003年,是一个从事学术研究、享受科学乐趣的探索者团体,也是国内较早研究人工智能、复杂系统的科学社区之一,倡导以平等开放的态度、科学实证的精神,进行跨学科的研究与交流,力图搭建一个中国的“没有围墙的研究所”。编写、翻译过多本科普作品,有《科学的很好:漫谈人工智能》《走近2050:注意力、互联网与人工智能》《深度学习原理与PyTorch实战》,译作有《深度思考:人工智能的终点与人类创造力的起点》等。
目录
序一iii
序二iv
序三vii
上篇
第1章复杂系统与多主体模拟2
1.1如何探索复杂系统2
1.2多主体模拟3
1.3为什么要学习NetLogo5
1.4生命游戏6
1.5鸟群模型9
1.6财富分布模型11
1.7小结14
第2章小球宇宙:认识NetLogo15
2.1什么是小球宇宙15
2.2搭建宇宙框架17
2.2.1创建小球18
2.2.2让小球动起来21
2.2.3修改宇宙属性24
2.3模拟程序的流程图25
2.4NetLogo的特点26
2.5学习资源27
2.6小结29
第3章通过“生命游戏”认识patch30
3.1什么是生命游戏30
3.2认识patch32
3.3创建模拟世界32
3.3.1random-float命令33
3.3.2初始化模拟世界33
3.3.3用patches-own自定义添加patch属性34
3.4让生命游戏运转起来35
3.5NetLogo语法的注意事项39
3.6小结41
第4章朗顿的蚂蚁42
4.1什么是朗顿的蚂蚁42
4.2创建蚂蚁44
4.2.1turtle的方法与属性45
4.2.2random命令45
4.3让蚂蚁动起来46
4.3.1turtle和patch之间的交互47
4.3.2使用tick计时48
4.4小结50
第5章从羊-草生态系统深入turtle与plot画图51
5.1羊-草生态系统的规则51
5.2初始化羊-草生态系统53
5.3添加togo程序55
5.3.1add_food55
5.3.2turtle_move56
5.3.3turtle_breed57
5.3.4turtle_die57
5.4追踪某一个具体的turtle或者patch的行为58
5.5变量的主体61
5.6添加绘图框61
5.7小结63
下篇
第6章人工经济模型与turtle间的互动66
6.1货币转移模型66
6.2NetLogo添加全局变量69
6.3初始化模拟世界70
6.4主体之间如何交互70
6.4.1transaction子模块72
6.4.2变量作用域73
6.5使用命令中心74
6.6绘制财富分布直方图76
6.7小结78
第7章文件导出与复杂曲线绘制79
7.1人工经济模型回顾及遗留问题79
7.2NetLogo导出文件80
7.3洛伦兹曲线85
7.4用NetLogo实现洛伦兹曲线89
7.4.1绘图语句90
7.4.2表示财富分布特别不均衡的折线的绘制91
7.4.3洛伦兹曲线的绘制92
7.5小结94
第8章使用行为空间做实验95
8.1更新人工经济模型的基本规则95
8.2程序修改97
8.3两种规则下的财富分布对比99
8.4基尼系数的定义及程序实现100
8.4.1什么是基尼系数100
8.4.2基尼系数的计算方法101
8.4.3基尼系数的程序实现101
8.5参数变化对财富分布不均衡性的影响105
8.6使用行为空间做重复实验106
8.7小结110
第9章透过人工鸟群模型Boids学习list的使用111
9.1人工鸟群模型Boids112
9.2矢量以及矢量运算的基本知识113
9.2.1矢量的加法114
9.2.2矢量的减法114
9.2.3矢量的数乘115
9.3Boids模型需要的矢量运算116
9.3.1靠近力118
9.3.2对齐力119
9.3.3斥力119
9.3.4合力120
9.4让Boids动起来121
9.5NetLogo的列表——list122
9.6Boids模型程序实现124
9.7小结128
第10章用link建模网络动力学129
10.1病毒传播SIR模型129
10.2构建网络拓扑结构131
10.3NetLogo中的link对象131
10.4SIR模型搭建132
10.5SIR模型代码实现133
10.5.1给turtle设置state属性134
10.5.2tosetup代码块135
10.5.3setup-network函数135
10.5.4togo代码块138
10.6参数变化对模拟结果的影响139
10.7SIR模型的弊端与无标度网络141
10.8改进网络模型142
10.9修改程序实现改进的网络模型142
10.10小结144
第11章重访羊-草模型与系统动力学建模145
11.1多主体建模的弊端145
11.2羊-草的系统动力学模型145
11.2.1代数求解羊-草的系统动力学模型146
11.2.2用计算机求解羊-草的系统动力学模型147
11.3系统动力学建模工具求解微分方程148
11.4让羊-草模型运行起来151
11.5重新构建羊-草生态系统152
11.5.1用流-存的方法建模153
11.5.2羊-草生态系统模型的动力学方程153
11.6羊-草生态系统模型的系统动力学搭建154
11.7调试羊-草生态系统模型157
11.7.1如何设定各个参数的数值158
11.7.2设置dt取值158
11.8更一般的微分动力系统160
11.9小结160
结束语162
后记165
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