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Using Agent-Based Models for Prediction in Complex and Wicked Systems

Título de la revista
Autores
Polhill, J. Gareth
Hare, Matthew P.
Bauermann, Tom
Anzola Pinzón, David Enrique
Palmer, Erika
Douglas, Salt
Patrycja, Antosz

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Fecha
2020-09-21

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Editor
JASSS

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Resumen
Este documento utiliza dos experimentos mentales para argumentar que la complejidad de los sistemas a los que se aplican a menudo los modelos basados ​​en agentes (ABM) no es la fuente central de las dificultades que tienen los ABM con la predicción. Definimos varios niveles de previsibilidad y argumentamos que, en la medida en que la dependencia de la ruta es un atributo necesario de un sistema complejo, descartar estados del sistema significa que existe al menos el potencial para decir algo útil. Se argumenta que la "maldad" es un desafío más importante para la predicción que la complejidad. Críticamente, sin embargo, ni la complejidad ni la maldad hacen que la predicción sea teóricamente imposible en el sentido de ser formalmente indecidible computacionalmente hablando: intratable es el término más adecuado dados los tamaños exponenciales de los espacios que se buscan. Sin embargo, se muestra que la novedad ontológica endógena en sistemas perversos hace que la predicción sea inútil más allá del corto plazo inmediato.
Abstract
This paper uses two thought experiments to argue that the complexity of the systems to which agent-based models (ABMs) are often applied is not the central source of difficulties ABMs have with prediction. We define various levels of predictability, and argue that insofar as path-dependency is a necessary attribute of a complex system, ruling out states of the system means that there is at least the potential to say something useful. ‘Wickedness’ is argued to be a more significant challenge to prediction than complexity. Critically, however, neither complexity nor wickedness makes prediction theoretically impossible in the sense of being formally undecidable computationally-speaking: intractable being the more apt term given the exponential sizes of the spaces being searched. However, endogenous ontological novelty in wicked systems is shown to render prediction futile beyond the immediately short term.
Palabras clave
Predicción , Sistemas complejos , Sistemas malvados , Modelado basado en agentes , Autómatas celulares , Máquinas de Turing
Keywords
Prediction , Complex systems , Wicked Systems , Agent-Based Modelling , Cellular Automata , Turing Machines
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