Агент-ориентированная суперкомпьютерная демографическая модель России: анализ апробации
13.12.2019
Агент-ориентированная суперкомпьютерная демографическая модель России: анализ апробации

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. С одной стороны, это обеспечивает эффективную балансировку нагрузки между вычислительными процессами и обмен сообщениями между агентами (реализовано на языке С++), а с другой, 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.

Декомпозиция графа для оптимизации ресурсоемких агент-ориентированных моделей
16.04.2019
Декомпозиция графа для оптимизации ресурсоемких агент-ориентированных моделей

В статье рассматривается алгоритм декомпозиции графа, применительно к реализации масштабируемой агент-ориентированной модели, с целью эффективной балансировки нагрузки между узлами суперкомпьютера. Агенты модели одновременно задействованы в нескольких процессах, для которых важны различные социальные связи (семья, соседи, друзья и др.).

Разработка агент-ориентированной демографической модели России и ее суперкомпьютерная реализация
07.09.2018
Разработка агент-ориентированной демографической модели России и ее суперкомпьютерная реализация
Рассмотрено применение агент-ориентированного подхода при моделировании естественного движения населения. Представлена демографическая модель России с учетом ее административного деления, в которой на основе моделирования поведения отдельных членов искусственного общества имитируются процессы смертности, рождаемости и миграции. Для моделирования поведения искусственного общества в целом требуется проведение модельных расчетов с числом агентов до 109 и использование суперкомпьютерных технологий. Важной задачей в таких расчетах становится оптимальное распределение агентов по процессорам кластера. Показано применение декомпозиции модели с использованием алгоритма METIS с учетом основных особенностей агентной модели. Обсуждаются результаты апробации модели.

Моделирование социальных процессов на суперкомпьютерах: новые технологии
03.08.2018
Моделирование социальных процессов на суперкомпьютерах: новые технологии

Статья продолжает работу, результаты которой публиковались в “Вестнике РАН” ранее (2016, № 3, 5). В предыдущих статьях были проанализированы международный опыт подготовки и использования агент-ориентированных моделей и технические наработки по их реализации на суперкомпьютерах, подробно описаны этапы и методы эффективного отображения счётного ядра мультиагентной системы на архитектуру современного суперкомпьютера с использованием разработанной авторами технологии поддержки агент-ориентированного моделирования для суперкомпьютеров – STARS (Supercomputer Technology for Agent-oRiented Simulation). STARS была апробирована на двух построенных в Центральном экономико-математическом институте РАН мультиагентных демографических моделях, различающихся уровнем детализации при имитации репродуктивного поведения людей. В настоящей публикации рассматриваются технология построения многоагентных симуляций, дающая возможность эффективно масштабировать модели этого класса до 109 агентов, и её применение при создании крупномасштабной агентной модели стран Евразии. Задача модели – имитировать основные миграционные процессы и динамику экономик этих стран, а также последствия реализации крупных инфраструктурных проектов как результата действий множества самостоятельных агентов. Тестирование модели проводилось на различных суперкомпьютерах, что позволило сделать вывод об их технических характеристиках.

Development of the Agent-based Demography and Migration Model of Eurasia and its Supercomputer Implementation
16.03.2018
Development of the Agent-based Demography and Migration Model of Eurasia and its Supercomputer Implementation

В статье описываются результаты исследования, направленного на совершенствование инструментов реализации больших агентных моделей на суперкомпьютерах. Для проведения эффективного расчета модели с использованием суперкомпьютера требуется распределить агентов равномерно по всем задействованным процессорам суперкомпьютера таким образом, чтобы минимизировать связи между агентами, размещенными на разных процессорах. Связи агентов можно представить в виде графа, а затем для его разбиения на относительно изолированные части применить алгоритмы графовой декомпозиции.


Публикации 1 - 5 из 18
Начало | Пред. | 1 2 3 4 | След. | Конец Все

Статьи
Суперкомпьютерные технологии Агент-ориентированные модели METIS Транспортные модели пешеходная модель Демография Cуперкомпьютерные технологии Parallel computing Параллельные вычисления БРИКС Монография Биомедицина Междисциплинарное исследование Новости Революция Экономические процессы цунами Axum SWAGES Высокопроизводительные вычисления Методология запуска О проекте Социальная сеть Эксафлопная производительность CUDA Microsoft Social Simulation Conference ГИС Механизм раделяемой памяти Пандемия Ссылки Эпидемия Case HPS POLARIS TSUBAME Иерархическая платформа Моделирование мира Пандора Стратегии распараллеливания Ядерная атака на США XAXIS Исследования Моделирование эпидемий Суперкомпьютерная Академия автоматическое распараллеливание D-MASON Repast Исторические процессы Модель экономики Евросоюза Пространственно-распределенные агентные модели Суперкомпьютерные дни агентная модель FuturICT Russian Supercomputing Days Агент-ориентированный подход Клеточные автоматы Мониторинг планеты Пространственные модели большие данные GPU SEGMEnT Контакты Публикации HPABM SSC