Perspectives on Modeling and Simulation of Urban Systems with Multiple Actors and Subsystems

Tid: On 2019-12-18 kl 09.30

Plats: T2, Hälsovägen 11C, Huddinge (English)

Ämnesområde: Teknik och hälsa

Respondent: Elhabib Moustaid , Hälsoinformatik och logistik, Hälsoinformatik och logistik, Health Informatics and Logistics

Opponent: Professor S Rajagopalan, The International Institute of Information Technology Bangalore

Handledare: Sebastiaan Meijer, Hälsoinformatik och logistik; Gunnar Flötteröd, Systemanalys och ekonomi

Abstract

Städer är platser för samspel mellan sociala, fysiska, politiska och ekonomiska enheter, detta gör planering i dessa system svårt. Urbana system är komplexa adaptiva system i och med att systemens beteende ofta är ett resultat av interaktion mellan deras komponenter. Tillväxten av urbana system drivs av massurbanisering. Deras komplexitet är resultatet av interaktioner mellan dess beståndsdelar och komponenter.

Simuleringar och modeller som verktyg för utforskning av stadssystem står inför många utmaningar för att bli användbara verktyg för att skapa åtgärder. Under de senaste decennierna, var inriktningen för användningen av simuleringsmodeller att tillhandahålla verktyg för att hantera och optimera funktioner och system inom storstads- och stadsmiljöer. Kunskapen om komplexiteten i dessa miljöer och mognaden för komplexitetsvetenskap som ett område för att studera komplexa system möjliggör tillämpning av komplexitetsvetenskapliga metoder för att studera stadssystem inte bara som fysiska system utan också som sociala system.

Eftersom lärande från simuleringar och modeller kan förekomma både vid deras uppbyggnad och deras användning, fokuserade denna avhandling på modell- och simuleringsbyggande, testande och slutanvändning. Avhandlingen tar hänsyn till två huvudaspekter av urbana system. För det första innehåller urbana system ofta flera flerparts-aktörer, det vill säga ett system där flera aktörer samverkar samtidigt, och ibland utan tydliga gränser och instanser för underdelar av systemet. För det andra kan urbana system ha en struktur med flera delsystem, där varje delsystem ofta har sina mål och påverkar resten av systemet på okända sätt.

Avhandlingen undersöker genom en flerfallsstudie, med tre fallstudier, fem huvudteman i simuleringsmodellering som relaterar till ökad validitet och användbarhet av modeller för urban komplexa system. Dessa teman är följande; (1) simuleringens förmåga att vara verktyg som fångar upp komplexitet på sätt som liknar de verkliga målsystemen undersöktes, (2) effekterna av att experter inkluderas i konstruktionen av simuleringsmodeller på modellerna studeras, (3) hur kvantitativa och kvalitativa sätt att modellera tillsammans kan göra simuleringar och modeller mer användbara studeras, (4) värdet av simuleringsmodellering för att studera anslutningar i system som är multisystem och består av flerparts-aktörer, och (5) förmågan att lära av modeller under arbetet med konstruktionen av modellen.

De fallstudier som studerats är en modellering av ett nätverk för gående i staden, en akutvårds nätverk inom en storstad, och dynamisk stads mentalhälsovård. Fallstudierna tillhandahöll en mångfald av bildning. Metoderna som använts för var och en av fallstudierna har också varit olika för att kunna studera olika nivåer av inkludering av expertkunskap, data och teoretiska modeller. Förutom dess bidrag till var och en av fallstudierna, med nya modeller och simuleringsmetoder, bidrar avhandlingen till de fem teman som den undersökte. Avhandlingen visade att simuleringsmodellering kunde visa flera element av komplexitet. Avhandlingen visade också effekten av expertkunskap, vilken var att bidra till att modeller blir mer användbara och tillförlitliga antingen genom att öka deras realism eller representationsnivå. Detta resultat uppnås genom kontextualisering av expertkunskapen (första fallstudien) och dess fullständiga undersökningen i modelleringen av psykisk hälsa. Vidare visar avhandlingen sätt på vilka simulering och modellering kan hitta och undersöka broar mellan urbana delsystem.

Resultaten tyder på att simuleringsmodellering kan vara ett användbart verktyg för att utforska olika typer av komplexitet i urbana system genom att de är flera aktörer och multisystem. Modeller kan spegla komplexiteten i urbana system i deras struktur. De kan också vara sätt att utforska icke-intuitivt beteende och dynamik. Särskilt expertkunskap visas i hela avhandlingen kunna bidra till att simuleringar uppnår högre validitet och användbarhet.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-264064

Innehållsansvarig:Sabina Fabrizi
Tillhör: CBH
Senast ändrad: 2019-11-21