동역학적 모델 시뮬레이션
설명
위의 움짤은 멜서스 성장 모델을 에이전트 기반 시뮬레이션으로 시각화한 것이다.
시뮬레이션simulation이란 현상을 설명하는 모델을 가상으로 구현해 실험하는 것을 말하며, 동역학적 모델이라는 맥락에서 시뮬레이션은 흔히 다음과 같은 방법들을 말한다:
- Agent based Model: 에이전트 기반 모델은 거시세계를 모방하는 모델을 각 행위자(에이전트)의 미시적인 액션으로써 구현하려는 방법으로써 어떤 시뮬레이션을 하든 가장 먼저 고려하게 된다. 에이전트들은 각자 맡은 바 프로그래밍된대로 행동하며, 어떤 공간에 잔뜩 만들어놓고 랜덤 워크로 군중의 움직임이나 개개인의 물리적 접촉을 표현하기도 하며 공간적인 특성 없이 주식 시장에서의 이기적인 거래를 구현할 수도 있다.
- Lattice Model: 격자 모델이란 공간, 특히 평면 위의 현상을 시각화하기 위해 주로 쓰이는 방법으로써 격자로 나뉜 공간 상에서의 액션으로써 구현된다. 가장 큰 장점은 모델의 구축부터 평면을 다루는만큼 시각화와 그 설명이 간단하며 공간상의 거리 개념이 자연스럽게 반영된다는 것이다. 각 칸은 인접한 칸과 상호작용을 하도록 만들어지는 경우가 많으며, 그러한 센스에서는 $4$-레귤러 네트워크(상하좌우) 혹은 $8$-레귤러 네트워크(대각 포함) 기반 모델이라고 볼 수도 있다.
- Network based Model: 네트워크 기반 모델은 시뮬레이션의 주체가 되는 대상들간의 관계를 네트워크로 표현하고 그들간의 상호작용으로써 현상을 모방하려는 방법이다. 네트워크는 주로 순수 그래프 이론에서 다루는 그래프들 보다는 실제 데이터에서 얻은 네트워크 혹은 그것들을 잘 모방하는 랜덤 네트워크로 주어진다.