Modelování a simulace

Co je to systémové myšlení? Co jsou to komplexní systémy? Jakou roli hraje zpětná vazba v chování systémů a v našem uvažování o nich? Jak dochází k rovnováze a k jejímu narušení? Jak se modeluje osud lidstva? Proč je předpovídání tak obtížné? Může vzniknou spolupráce v soutěživém prostředí? Jak se hraje Život? Co znamená "šest stupňů odloučení"? Kde je Achilova pata Internetu?

Předmět, který vás naučí dívat se na problémy novým způsobem.

Modelování a simulace nám pomáhají při studiu "systémů", přičemž "systémem" mohou být tak rozlišné entity jako most, populace lišek, molekula, skupinka přátel, firma či Země. Základní principy a přínosy modelování a simulace jsou však většinou podobné. Umožňují nám například:

  • vytvářet a testovat hypotézy o tom, jak systémy fungují,
  • lépe navrhovat nové systémy,
  • "nanečisto" si vyzkoušet efekt různých zásahů do systémů,
  • předvídat budoucí vývoj systémů.

Hlavní přínos modelování a simulace je však v tom, že nás nutí myslet (populárním termínem "systémově myslet"). Při modelování se totiž musíme rozhodnout, co do modelu zahrnout, co abstrahovat, jak formulavat vztahy mezi částmi, atd. To nás nutí přemýšlet o systému novým způsobem, při kterém si často uvědomujeme souvislosti, které by nás jinak nenapadly. Simulace otvírá člověku oči. Ukazuje nečekané spojitosti, výsledky. A také simulace nutí člověka myslet. Proč se model chová právě takto? Odpovídá toto chování reálnému systému? Co z toho plyne? Čím je to způsobeno?

Předmět se zabývá obecným úvodem do modelování a simulace a poté přehlídkou několika různých přístupů a aplikací. Zaměříme se na komplexní systémy, ukážeme si několik výrazně odlišných modelovacích přístupů: systémové modelování, modelování založené na agentech, modelování sítí. Modelování bude aplikováno na příkladech z různých (zejména "měkkých") oborů, např. ekonomie, ekologie, sociologie, enviromentální problémy. Cílem přednášky není dokonale zvládnout jednu techniku v jedné aplikační doméně, ale naopak získat přehled, vyzkoušet si různé přístupy a různé aplikace a hlavně naučit se trochu myslet novým způsobem.

Součástí předmětu jsou cvičení, ve kterých budeme modelovat ve vybraných specializovaných nástrojích (Stella, NetLogo, Pajek).

Cíle předmětu

  • rozvoj "systémového myšlení", schopnosti nových pohledů na problémy
  • osvojení obecných principů modelování
  • seznámení s nejrozšířenějšími technikami modelování, simulace; znalost konkrétních příkladů
  • trénink samostatné práce a vzdělávání se