Growing Artificial Societies: Social Science From the Bottom Up

مطبوعات موسسه بروکینگز و انتشارات مطبوعاتی MIT

ساختارهای اجتماعی و رفتارهای گروهی چگونه از تعامل افراد ناشی می‌شوند؟ در این مطالعه پیشگامانه، Joshua M. Epstein و Robert L. Axtell به این سوال قدیمی با تکنیک‌های شبیه‌سازی کامپیوتری پیشرفته برخورد کردند. رفتارهای بنیادی جمعی مانند تشکیل گروه، انتقال فرهنگی، مبارزه و تجارت از تعامل عوامل فردی با پیروی از قوانین محلی ساده ظاهر می شوند.

در مدل کامپیوتری خود، اپستین و اکستل شروع به کار کردند. توسعه علم اجتماعی "از پایین به بالا". برنامه آنها که Sugarscape نام دارد، رفتار افراد مصنوعی (عوامل) واقع در چشم انداز یک منبع تعمیم یافته (قند) را شبیه سازی می کند. عوامل با دید، متابولیسم، سرعت و سایر ویژگی های ژنتیکی در Sugarscape متولد می شوند. حرکت آنها توسط یک قانون محلی ساده اداره می شود: "تا جایی که می توانید به اطراف نگاه کنید، نقطه ای را که بیشترین شکر را دارد پیدا کنید، به آنجا بروید و شکر را بخورید." به میزان متابولیسم آن عوامل اگر و زمانی که تمام قند خود را بسوزانند می میرند. طیف قابل توجهی از پدیده های اجتماعی ظهور می کند. به عنوان مثال، زمانی که فصل ها معرفی می شوند، مهاجرت و خواب زمستانی را می توان مشاهده کرد. عوامل همیشه در حال انباشتن شکر هستند، بنابراین همیشه توزیع ثروت وجود دارد.

بعد، اپستین و اکستل تلاش می‌کنند «تاریخ اولیه» تمدن را رشد دهند. با عوامل پراکنده در اطراف یک منظره دو قله شروع می شود. با گذشت زمان، خودسازماندهی به «قبایل» از لحاظ فضایی تفکیک شده و از نظر فرهنگی متمایز با محوریت قله های Sugarscape وجود دارد. رشد جمعیت هر قبیله را وادار می کند تا در دشت های قندی بین کوه ها پراکنده شوند. در آنجا، دو قبیله با یکدیگر تعامل می کنند، درگیر جنگ و رقابت برای تسلط فرهنگی، برای تولید تاریخ های اجتماعی پیچیده با مراحل توسعه طلبانه خشونت آمیز، دوره های صلح آمیز و غیره. تاریخچه اولیه تعدادی از مواد تشکیل دهنده را ترکیب می کند، که هر یک بینش های خاص خود را ایجاد می کند. یکی از این مواد تولید مثل جنسی است. در برخی مسیرها، جمعیت لاغر می شود، نرخ تولد کاهش می یابد و جمعیت ممکن است سقوط کند. از طرف دیگر، عوامل ممکن است محیط خود را بیش از حد پر جمعیت کنند و آن را به سمت فروپاشی زیست محیطی سوق دهند.

وقتی اپستین و اکستل منبع دوم (ادویه) را به Sugarscape معرفی می کنند و به عوامل اجازه تجارت می دهند، یک بازار اقتصادی پدیدار می شود. معرفی آلودگی ناشی از استخراج منابع اجازه مطالعه بازارهای اقتصادی در حضور عوامل محیطی را می دهد.

این مطالعه بخشی از پروژه 2050 است، سرمایه گذاری مشترک موسسه سانتافه، موسسه منابع جهانی ، و موسسه بروکینگز. این پروژه یک تلاش بین المللی برای شناسایی شرایط یک سیستم جهانی پایدار در اواسط قرن آینده و طراحی اقدامات سیاستی برای کمک به دستیابی به چنین سیستمی است.

A Brookings Institution Press and MIT Press publication

How do social structures and group behaviors arise from the interaction of individuals? In this groundbreaking study, Joshua M. Epstein and Robert L. Axtell approach this age-old question with cutting-edge computer simulation techniques. Such fundamental collective behaviors as group formation, cultural transmission, combat, and trade are seen to "emerge" from the interaction of individual agents following simple local rules.

In their computer model, Epstein and Axtell begin the development of a "bottom up" social science. Their program, named Sugarscape, simulates the behavior of artificial people (agents) located on a landscape of a generalized resource (sugar). Agents are born onto the Sugarscape with a vision, a metabolism, a speed, and other genetic attributes. Their movement is governed by a simple local rule: "look around as far as you can; find the spot with the most sugar; go there and eat the sugar." Every time an agent moves, it burns sugar at an amount equal to its metabolic rate. Agents die if and when they burn up all their sugar. A remarkable range of social phenomena emerge. For example, when seasons are introduced, migration and hibernation can be observed. Agents are accumulating sugar at all times, so there is always a distribution of wealth.

Next, Epstein and Axtell attempt to grow a "proto-history" of civilization. It starts with agents scattered about a twin-peaked landscape; over time, there is self-organization into spatially segregated and culturally distinct "tribes" centered on the peaks of the Sugarscape. Population growth forces each tribe to disperse into the sugar lowlands between the mountains. There, the two tribes interact, engaging in combat and competing for cultural dominance, to produce complex social histories with violent expansionist phases, peaceful periods, and so on. The proto-history combines a number of ingredients, each of which generates insights of its own. One of these ingredients is sexual reproduction. In some runs, the population becomes thin, birth rates fall, and the population can crash. Alternatively, the agents may over-populate their environment, driving it into ecological collapse.

When Epstein and Axtell introduce a second resource (spice) to the Sugarscape and allow the agents to trade, an economic market emerges. The introduction of pollution resulting from resource-mining permits the study of economic markets in the presence of environmental factors.

This study is part of the 2050 Project, a joint venture of the Santa Fe Institute, the World Resources Institute, and the Brookings Institution. The project is an international effort to identify conditions for a sustainable global system in the middle of the next century and to design policy actions to help achieve such a system.