Ethnocentrism (model): различия между версиями

Материал из Поле цифровой дидактики
Нет описания правки
Строка 14: Строка 14:
|Student-created=Нет
|Student-created=Нет
}}
}}
=== О чём эта модель? ===
=== Описание модели ===
Модель "Ethnocentrism" (Этноцентризм) разработана Робертом Акселродом и Россом А. Хэммондом. Она демонстрирует, как этноцентрическое поведение то есть предпочтение своей группе перед другими — может эволюционировать даже в условиях, когда изначально нет никаких различий между агентами и нет способа определить, кто к какой группе относится.
Модель самопроизвольного формирования стаи — агентно-ориентированная модель по Рейнольдсу (1987), показывающая, как сложные коллективные паттерны возникают без вожаков: каждый агент следует трём простым правилам выравниванию (движение в направлении соседей), разделению (избегание столкновений) и сплочённости (стремление к центру группы). Правило разделения имеет приоритет, отменяя остальные при риске столкновения. Направление меняется по этим правилам, скорость остаётся постоянной. Модель применима к птицам, рыбам, насекомым и другим формам группового поведения.


В этой модели агенты конкурируют за ограниченное пространство, взаимодействуя друг с другом по принципу дилеммы заключенного. Эволюция происходит через механизм наследования стратегий (генетического или культурного).
== Эксперимент 2: Влияние дальности обзора (vision) на размер и количество стай ==
=== Гипотеза ===
Дальность обзора (vision) является ключевым фактором, определяющим масштаб самоорганизации. При малом vision агенты взаимодействуют только с ближайшими соседями, что приводит к формированию множества мелких, локально упорядоченных стай. С увеличением vision информация о направлении и положении соседей распространяется дальше, что позволяет сформироваться одной крупной глобальной стае.


Ключевая идея: [[Этноцентризм]] может возникнуть не из-за злобы или ненависти, а просто как результат естественного отбора в условиях конкуренции.
{{#widget:Google Spreadsheet
|key=e/2PACX-1vSoDkyENyKs5ewD4Vd9G4_SwF7RQDNnNGdavA7Cv4zNXFdU_EbgLiFgKMNxfUbYKLFcDoK1eK21aw5t
|width=800
|height=400
}}
https://docs.google.com/spreadsheets/d/11llgZhWIFs9NyiqzLolcKrxHxnisIoQLOWT6sUU4OZI/edit?usp=sharing


=== Модель ===
'''Цель эксперимента:''' Исследовать, как дальность обзора (vision) влияет на макроскопические характеристики самоорганизации:


<netlogo model="Ethnocentrism" />
*'''Упорядоченность (order)''' — насколько синхронно движутся все агенты (0 = хаос, 1 = полная согласованность);
*'''Количество стай (num-swarms)''' — число отдельных, не связанных групп;
*'''Размер наибольшей стаи (max-swarm-size)''' — сколько агентов в самой крупной группе.
Мы хотим понять: при каких значениях vision система переходит от множества мелких стай к единой глобальной стае


=== Как устроена модель (правила внутри) ===
=== Настройки NetLogo ===
У каждого агента есть три признака:
Для получения датасета модель Flocking была загружена в NetLogo Desktop. Были добавлены три глобальные переменные (order, num-swarms, max-swarm-size) для автоматического измерения ключевых метрик.


а) цвет;
Эксперимент проводился при пяти значениях vision: 2, 3, 5, 7, 10, при фиксированных параметрах:
population = 300,
minimum-separation = 1,
max-align-turn = 5,
max-cohere-turn = 3,
max-separate-turn = 1.5.


б) взаимодействуют ли они с агентами того же цвета;
Каждый прогон длился 300 тиков (времени, достаточного для стабилизации системы). Для каждого значения vision выполнено 5 независимых запусков (с разным случайным начальным положением птиц). Данные усреднены по повторам.
===== Таблица усредненных значений =====
{{#widget:Google Spreadsheet
|key=e/2PACX-1vTec7A-EeRfVBtHbVY9H4oynyixieO5SNZZIQYnvrlHjgBlB_QQ_OiWwIhtIEZE-tsfLSedA9NWC_VZ
|width=800
|height=400
}}
[[Файл:Снимок экрана 2025-12-26 044821.png|400px]]
[[Файл:Снимок экрана 2025-12-26 045054.png|400px]]
=== Анализ результатов (Шаг 1–5) ===


в) взаимодействуют ли они с агентами другого цвета.  
На каждом шаге приведены усреднённые по 5 запускам значения метрик на 300-м тике.


"Этноцентричный" агент - это тот, который сотрудничает с агентами того же цвета, но не сотрудничает с агентами другого цвета. "Альтруист" сотрудничает со всеми агентами, в то время как "эгоист" не сотрудничает ни с кем. "Космополит" сотрудничает с агентами другого цвета, но не своего собственного.
*'''Ось X''': значение параметра vision (2 → 10).
*'''Ось Y (слева)''': средняя упорядоченность (order).
*'''Ось Y (справа)''': среднее количество стай (num-swarms).
*'''Синие столбцы''': размер наибольшей стаи (max-swarm-size).
==== Шаг 1 эксперимента (vision = 2) ====


На каждом временном шаге происходят следующие события:
'''Упорядоченность (order)''': низкая — 0.42


Ежедневно в случайных местах появляются новые агенты со случайными характеристиками.
'''Количество стай (num-swarms)''': 96.4


Агенты начинают с начальной вероятности размножения -PTR (Potential-To-Reproduction). Каждая пара смежных агентов взаимодействует в рамках "Дилеммы заключенного на один ход", в которой каждый выбирает, помогать другому или нет. Они либо приобретают, либо теряют часть своего потенциала к размножению.
'''Размер наибольшей стаи''': 19 птиц


В случайном порядке каждому агенту предоставляется шанс на размножение. Потомство обладает теми же признаками, что и их родители, с определенной вероятностью мутации каждого признака. Агентам разрешается размножаться, только если рядом с ними есть свободное место. Коэффициент рождаемости каждого агента сбрасывается на НАЧАЛЬНОЕ значение-PTR.
'''Вывод для Шага 1''': при очень ограниченном радиусе обзора птицы взаимодействуют только с ближайшими соседями. Система фрагментирована: образуется множество мелких стай (в среднем по 19 птиц). Глобальная координация отсутствует — каждая стая летит в своём направлении, поэтому order низкий.


У агента есть высокий шанс умереть, освободив место для будущих потомков и иммигрантов.
==== Шаг 2 эксперимента (vision = 3) ====


=== Как пользоваться моделью  ===
'''Упорядоченность (order)''': высокая 0.85
; Основные кнопки управления:
-  setup empty запускает симуляцию с пустым миром (без агентов). Начальный этап для чистого эксперимента.


-   setup full — запускает симуляцию с полностью заполненным миром случайными агентами.
'''Количество стай (num-swarms)''': 23.6


-  go — запускает/останавливает симуляцию.
'''Размер наибольшей стаи''': 101 птицы
; Настройки параметров:
-  mutation-rate (частота мутации) — вероятность, что у потомка изменится одна из его черт (по умолчанию 0,005).


-  initial-PTR (начальный потенциал к воспроизводству) — базовый шанс размножения для каждого агента (по умолчанию 0,12).
'''Вывод для Шага 2''': увеличение vision до 3 расширяет зону взаимодействия. Стаи становятся крупнее, их количество снижается. Наибольшая стая теперь содержит ~100 птиц и демонстрирует устойчивое направление. Упорядоченность растёт, система начинает переходить к глобальной координации.
 
-  death-rate (смертность) — вероятность смерти агента на каждом шаге (по умолчанию 0,1).
 
-  cost-of-giving (стоимость помощи) — сколько агент теряет, когда помогает другому (по умолчанию 0,01).
 
-  gain-of-receiving (выгода от получения помощи) — сколько агент получает, когда ему помогают (по умолчанию 0,03).
 
-  immigrants-per-day (иммигрантов в день) — количество новых агентов, появляющихся каждый день (по умолчанию 1).
 
-  immigrant-chance-cooperate-with-same — вероятность, что новый иммигрант будет сотрудничать со своими (по умолчанию 0,5).
 
-  immigrant-chance-cooperate-with-different — вероятность, что новый иммигрант будет сотрудничать с чужими (по умолчанию 0,5).
; График Strategy Counts
Отображает динамику количества агентов каждого типа (этноцентрики, альтруисты, эгоисты, космополиты) во времени. Это основной показатель для анализа эволюции поведения.

Версия от 09:05, 26 декабря 2025


Описание модели Модель "Ethnocentrism" (Этноцентризм) разработана Робертом Акселродом и Россом А. Хэммондом. Она демонстрирует, как этноцентрическое поведение — то есть предпочтение своей группе перед другими — может эволюционировать даже в условиях, когда изначально нет никаких различий между агентами и нет способа определить, кто к какой группе относится.

В этой модели агенты конкурируют за ограниченное пространство, взаимодействуя друг с другом по принципу дилеммы заключенного. Эволюция происходит через механизм наследования стратегий (генетического или культурного).

Область знаний Социология
Веб-страница - ссылка на модель https://netlogoweb.org/launch#https://netlogoweb.org/assets/modelslib/Sample%20Models/Social%20Science/Ethnocentrism.nlogox
Видео запись
Разработчики Robert Axelrod, Ross A. Hammond
Среды и средства, в которых реализована модель NetLogo
Диаграмма модели
Описание полей данных, которые модель порождает 1. Количество этноцентричных

2. Количество альтруистов

3. Количество эгоистов

4. Количество космополитов

Модель создана студентами? Нет

Описание модели

Модель самопроизвольного формирования стаи — агентно-ориентированная модель по Рейнольдсу (1987), показывающая, как сложные коллективные паттерны возникают без вожаков: каждый агент следует трём простым правилам — выравниванию (движение в направлении соседей), разделению (избегание столкновений) и сплочённости (стремление к центру группы). Правило разделения имеет приоритет, отменяя остальные при риске столкновения. Направление меняется по этим правилам, скорость остаётся постоянной. Модель применима к птицам, рыбам, насекомым и другим формам группового поведения.

Эксперимент 2: Влияние дальности обзора (vision) на размер и количество стай

Гипотеза

Дальность обзора (vision) является ключевым фактором, определяющим масштаб самоорганизации. При малом vision агенты взаимодействуют только с ближайшими соседями, что приводит к формированию множества мелких, локально упорядоченных стай. С увеличением vision информация о направлении и положении соседей распространяется дальше, что позволяет сформироваться одной крупной глобальной стае.

https://docs.google.com/spreadsheets/d/11llgZhWIFs9NyiqzLolcKrxHxnisIoQLOWT6sUU4OZI/edit?usp=sharing

Цель эксперимента: Исследовать, как дальность обзора (vision) влияет на макроскопические характеристики самоорганизации:

  • Упорядоченность (order) — насколько синхронно движутся все агенты (0 = хаос, 1 = полная согласованность);
  • Количество стай (num-swarms) — число отдельных, не связанных групп;
  • Размер наибольшей стаи (max-swarm-size) — сколько агентов в самой крупной группе.

Мы хотим понять: при каких значениях vision система переходит от множества мелких стай к единой глобальной стае

Для получения датасета модель Flocking была загружена в NetLogo Desktop. Были добавлены три глобальные переменные (order, num-swarms, max-swarm-size) для автоматического измерения ключевых метрик.

Эксперимент проводился при пяти значениях vision: 2, 3, 5, 7, 10, при фиксированных параметрах: population = 300, minimum-separation = 1, max-align-turn = 5, max-cohere-turn = 3, max-separate-turn = 1.5.

Каждый прогон длился 300 тиков (времени, достаточного для стабилизации системы). Для каждого значения vision выполнено 5 независимых запусков (с разным случайным начальным положением птиц). Данные усреднены по повторам.

Таблица усредненных значений

Анализ результатов (Шаг 1–5)

На каждом шаге приведены усреднённые по 5 запускам значения метрик на 300-м тике.

  • Ось X: значение параметра vision (2 → 10).
  • Ось Y (слева): средняя упорядоченность (order).
  • Ось Y (справа): среднее количество стай (num-swarms).
  • Синие столбцы: размер наибольшей стаи (max-swarm-size).

Шаг 1 эксперимента (vision = 2)

Упорядоченность (order): низкая — 0.42

Количество стай (num-swarms): 96.4

Размер наибольшей стаи: 19 птиц

Вывод для Шага 1: при очень ограниченном радиусе обзора птицы взаимодействуют только с ближайшими соседями. Система фрагментирована: образуется множество мелких стай (в среднем по 19 птиц). Глобальная координация отсутствует — каждая стая летит в своём направлении, поэтому order низкий.

Шаг 2 эксперимента (vision = 3)

Упорядоченность (order): высокая — 0.85

Количество стай (num-swarms): 23.6

Размер наибольшей стаи: 101 птицы

Вывод для Шага 2: увеличение vision до 3 расширяет зону взаимодействия. Стаи становятся крупнее, их количество снижается. Наибольшая стая теперь содержит ~100 птиц и демонстрирует устойчивое направление. Упорядоченность растёт, система начинает переходить к глобальной координации.