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Dynamic calibration of agent-based models using data assimilation

机译:使用数据同化对基于代理的模型进行动态校准

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摘要

A widespread approach to investigating the dynamical behaviour of complex social systems is via agent-based models (ABMs). In this paper, we describe how such models can be dynamically calibrated using the ensemble Kalman filter (EnKF), a standard method of data assimilation. Our goal is twofold. First, we want to present the EnKF in a simple setting for the benefit of ABM practitioners who are unfamiliar with it. Second, we want to illustrate to data assimilation experts the value of using such methods in the context of ABMs of complex social systems and the new challenges these types of model present. We work towards these goals within the context of a simple question of practical value: how many people are there in Leeds (or any other major city) right now? We build a hierarchy of exemplar models that we use to demonstrate how to apply the EnKF and calibrate these using open data of footfall counts in Leeds.
机译:调查复杂社会系统的动态行为的一种广泛方法是通过基于代理的模型(ABM)。在本文中,我们描述了如何使用集成卡尔曼滤波器(EnKF)(一种标准的数据同化方法)对这些模型进行动态校准。我们的目标是双重的。首先,我们想在一个简单的环境中介绍EnKF,以使不熟悉它的ABM从业者受益。其次,我们想向数据同化专家说明在复杂的社会系统的ABM的背景下使用这种方法的价值以及这些类型的模型所面临的新挑战。我们在一个简单的实用价值问题中努力实现这些目标:利兹(或其他主要城市)现在有多少人?我们建立了示例模型的层次结构,用于演示如何应用EnKF并使用利兹的人流计数的开放数据进行校准。

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