20.02.202002.2020с 01.01.2020
Просмотры
Посетители
* - в среднем в день за текущий месяц
RuEn

рубрика "Моделирование и прогнозирование социально-экономических процессов"

Агент-ориентированная суперкомпьютерная демографическая модель России: анализ апробации

Макаров В.Л., Бахтизин А.Р., Сушко Е.Д., Сушко Г.Б.

Том 12, №6, 2019

Агент-ориентированная суперкомпьютерная демографическая модель России: анализ апробации / В.Л. Макаров, А.Р. Бахтизин, Е.Д. Сушко, Г.Б. Сушко // Экономические и социальные перемены: факты, тенденции, прогноз. 2019. Т. 12. № 6. С. 74–90. DOI: 10.15838/esc.2019.6.66.4

DOI: 10.15838/esc.2019.6.66.4

В статье представлена агент-ориентированная демографическая модель России, предназначенная для запуска на суперкомпьютерах. Использованные в модели технологии позволяют создавать искусственное общество с числом агентов до 109 и эффективно распараллеливать работу симулятора. Программный комплекс, созданный для реализации модели, объединяет отдельные подсистемы, написанные на языках программирования разного уровня. Что, с одной стороны, обеспечивает эффективную балансировку нагрузки между вычислительными процессами и обмен сообщениями между агентами (реализовано на языке С++), а с другой стороны, упрощает разработку блоков модели, реализующих симуляцию демографических процессов (реализовано на С#). Демографические процессы в модели имитируются на основе действий отдельных агентов с учетом их родственных связей, которые они поддерживают, обмениваясь сообщениями. Ключевыми особенностями демографической агент-ориентированной модели являются следующие: а) динамическое изменение численности и состава популяции агентов – удаление части агентов (их «смерть») и возникновение новых («рождение»); и б) разделение действий, выполняемых на шаге имитации по этапам, в конце каждого из которых может происходить пересмотр общих параметров, относящихся к регионам или группам агентов, и/или обмен сообщениями между агентами. Модель в ходе компьютерных экспериментов прошла апробацию на реальных данных и показала высокие результаты при тестировании по следующим параметрам: а) качество воссоздания на популяции агентов возрастно-половой структуры населения как по стране в целом, так и в разрезе регионов; б) устойчивость работы модели и низкая погрешность получаемых результатов прогнозирования основных демографических показателей в сравнении с вариантами официального прогноза Росстата; в) эффективность распараллеливания программного кода при запуске на суперкомпьютерах. Модель является базовой для разрабатываемой комплексной региональной имитационной модели, однако может быть полезна как самостоятельный инструмент прогнозирования

Ключевые слова

агент-ориентированное моделирование, имитация демографических процессов, суперкомпьютерные технологии, применение графовой декомпозиции METIS, демографический прогноз для России

Полная версия статьи