Comportamento humano e sociedade

Arquiteturas cognitivas

Um modelo computacional da memória, da atenção e do raciocínio humanos, aplicado à mesma tarefa dada a pessoas no laboratório.

Pergunta que responde: O modelo comete os mesmos erros, na mesma velocidade, que as pessoas?

Deixa de fora: Ajustar tempos de reação humanos não prova que o modelo usa o mecanismo real do cérebro.

Roda em: cerca de 10¹² FLOPS aproximado uma estação de trabalho rodando uma arquitetura em uma tarefa de laboratórioDesde: 1983 O desenvolvimento de Newell de uma arquitetura cognitiva unificada, o Soar

Modelos de tomada de decisão

Evidência se acumulando ao acaso até cruzar um limiar, usada para explicar escolhas e tempos de reação.

Pergunta que responde: Por que as pessoas trocam velocidade por precisão do jeito que trocam?

Deixa de fora: Pressupõe que a evidência se acumula a uma taxa constante e ruidosa, uma imagem neural simplificada.

Roda em: cerca de 10⁹ FLOPS aproximado um laptop ajustando um modelo de deriva-difusão a dados de escolhaDesde: 1978 O modelo de deriva-difusão da tomada de decisão, de Ratcliff

Modelos de aprendizado

Agentes que aprendem com recompensa e erro, ajustados a como pessoas e animais se comportam em experimentos de aprendizado.

Pergunta que responde: Que regra de aprendizado melhor explica como as pessoas se adaptam a probabilidades que mudam?

Deixa de fora: Capta bem o comportamento médio, mas muitas vezes perde as diferenças individuais no aprendizado.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho ajustando um modelo de aprendizado por recompensaDesde: 1972 O modelo de aprendizado associativo de Rescorla e Wagner

Cognição social e modelos de teoria da mente

A imagem que um agente tem do que outro acredita, deseja ou sabe, aninhada dentro de si, usada para explicar como as pessoas preveem e manipulam o comportamento umas das outras.

Pergunta que responde: Em quantos níveis de profundidade as pessoas de fato raciocinam sobre o que os outros estão pensando?

Deixa de fora: A maioria dos modelos limita o aninhamento de crenças a poucos níveis, embora o raciocínio real seja menos regular.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho rodando um modelo de raciocínio de crenças aninhadasDesde: 1978 A teoria da mente de Premack e Woodruff, formalizada depois em termos computacionais

Modelagem de emoção e afeto

Uma avaliação simulada de uma situação, como ameaça ou perda, convertida em um estado emocional que depois enviesa as decisões seguintes do agente.

Pergunta que responde: Como sentir medo ou raiva muda de fato as escolhas que vêm depois?

Deixa de fora: As regras de avaliação são a teoria da emoção de quem modela, não uma leitura direta do que alguém sente.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho rodando um modelo de emoção baseado em avaliaçãoDesde: 1988 O modelo cognitivo da emoção de Ortony, Clore e Collins

Modelagem de escolha sob risco e incerteza

Apostas e decisões passadas por um modelo de como as pessoas realmente pesam ganhos, perdas e probabilidades, e não de como faria um agente puramente racional.

Pergunta que responde: Por que as escolhas das pessoas sob risco se afastam de forma tão consistente da resposta racional dos manuais?

Deixa de fora: Ajusta bem os vieses médios, mas as escolhas de qualquer pessoa podem se afastar da curva ajustada.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho ajustando um modelo de escolha da teoria do prospectoDesde: 1992 A teoria da perspectiva cumulativa de Tversky e Kahneman para a escolha sob risco

Respondentes de pesquisas simulados por modelos de linguagem

Um modelo de linguagem recebe um perfil demográfico e responde a perguntas de pesquisa como aquela pessoa responderia.

Pergunta que responde: Um modelo consegue substituir uma amostra de pesquisa para prever respostas de grupos?

Deixa de fora: Herda o viés e a homogeneidade do texto de treinamento do modelo, e é fraco em grupos que viu pouco.

Roda em: cerca de 10¹⁴ FLOPS aproximado Uma chamada de modelo por respondente simuladoDesde: 2022 Out of One, Many: using language models to simulate human samples (2022) fonte

Experimentos comportamentais com modelos de linguagem

Modelos de linguagem recebem instruções para atuar como muitos participantes diferentes e repetir experimentos clássicos de psicologia e economia.

Pergunta que responde: Um modelo reproduz os resultados humanos em um estudo clássico?

Deixa de fora: A replicação pode refletir estudos memorizados, e o modelo pode não se generalizar para novos desenhos.

Roda em: cerca de 10¹⁴ FLOPS aproximado Muitas chamadas de modelo por experimentoDesde: 2022 Using large language models to simulate multiple humans and replicate human subject studies (2022) fonte

Segregação residencial

Famílias que se mudam quando poucos vizinhos se parecem com elas, o modelo de Thomas Schelling de como preferências leves produzem divisões nítidas.

Pergunta que responde: Quanta preferência individual é preciso para produzir uma cidade dividida?

Deixa de fora: A segregação real também envolve renda, discriminação e história, que a preferência leve sozinha não explica.

Roda em: cerca de 10⁹ FLOPS aproximado um laptop rodando o modelo de segregação de Schelling em uma gradeDesde: 1971 O modelo original de segregação de Schelling, feito à mão e computadorizado depoisNa árvore de simulações: Segregação de Schelling

Executar o modelo interativo

Dinâmica de opiniões

Agentes que influenciam sutilmente as opiniões uns dos outros por contato e redes.

Pergunta que responde: Quando um grupo chega a um consenso, e quando se divide em campos?

Deixa de fora: As opiniões reais envolvem emoção e identidade que regras simples de média não captam.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho atualizando opiniões em uma rede socialDesde: 1974 O modelo de agregação iterativa de opiniões de DeGroot, simulado depois em redes

Cooperação e normas

Jogos repetidos de confiança e trapaça entre muitos jogadores, com reputações e punição.

Pergunta que responde: Como as normas de cooperação e justiça se tornam estáveis?

Deixa de fora: Reputações e punições reais são mais bagunçadas e lentas do que os jogos repetidos limpos.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho rodando torneios de jogos repetidosDesde: 1980 Os torneios de computador de Axelrod do dilema do prisioneiro repetido

Difusão de ideias

Inovações, hábitos e boatos se espalhando por redes sociais.

Pergunta que responde: Por que algumas ideias pegam e outras nunca se espalham?

Deixa de fora: Prevê melhor as curvas de adoção do que explica por que cada pessoa em particular muda.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho simulando a adoção em uma rede socialDesde: 1969 O modelo matemático de Bass para a difusão de novos produtos, simulado depois

Formação de redes sociais

Pessoas fazendo e desfazendo laços por regras como amigos de amigos e semelhança.

Pergunta que responde: Por que grandes redes mostram caminhos curtos entre quase todos os pares de nós?

Deixa de fora: A formação real de laços envolve geografia e instituições que regras abstratas ignoram.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho fazendo crescer uma rede sob uma regra de ligação preferencialDesde: 1999 O modelo de ligação preferencial de crescimento de redes, de Barabási e Albert

Evolução da linguagem

Agentes que inventam palavras e gramática para se comunicar e as transmitem adiante.

Pergunta que responde: Como um vocabulário comum pode surgir sem ninguém no comando?

Deixa de fora: A linguagem real tem uma gramática e uma história muito mais ricas do que os pequenos vocabulários que os agentes evoluem.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho rodando agentes que inventam um vocabulário compartilhadoDesde: 1995 As primeiras simulações de Steels com agentes inventando um vocabulário compartilhado

Evolução cultural

Habilidades, ferramentas e tradições copiadas, aprimoradas e perdidas ao longo das gerações.

Pergunta que responde: Por que populações maiores e mais bem conectadas mantêm tecnologia mais complexa?

Deixa de fora: Trata a cultura como genes passados entre pessoas, sem captar como as ideias são reinventadas.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho simulando a transmissão de características entre geraçõesDesde: 1981 Os modelos de transmissão cultural de Cavalli-Sforza e Feldman

Sociedades de agentes de modelos de linguagem

Dezenas de agentes de software movidos por um modelo de linguagem, cada um com memória e planos, vivem em uma pequena cidade simulada e formam comportamento social.

Pergunta que responde: Que padrões sociais surgem quando agentes planejam e conversam em linguagem natural?

Deixa de fora: O comportamento vem do treinamento do modelo de linguagem, e as execuções são caras e difíceis de reproduzir.

Roda em: cerca de 10¹⁵ FLOPS aproximado Milhares de chamadas ao modelo por dia simuladoDesde: 2023 Generative Agents: interactive simulacra of human behavior (2023) fonte

Protótipos de sistemas sociais povoados

Um modelo de linguagem gera uma comunidade de membros simulados com postagens e respostas, para que designers testem uma plataforma social antes do lançamento.

Pergunta que responde: Que comportamento uma nova comunidade projetada poderia atrair?

Deixa de fora: A saída varia entre execuções, e os maus atores só são tão realistas quanto a instrução.

Roda em: cerca de 10¹³ FLOPS aproximado Muitas chamadas de modelo por comunidadeDesde: 2022 Social Simulacra (2022) fonte

Simulação de plataformas sociais com modelos de linguagem

Uma plataforma com feeds, seguidores e recomendação é povoada por até um milhão de usuários movidos por modelos, para estudar a propagação de informação e o efeito manada.

Pergunta que responde: Como postagens, opiniões e desinformação se espalham em uma plataforma de usuários movidos por modelos?

Deixa de fora: Os agentes são muito mais uniformes que usuários reais, e a validação no mundo real é limitada.

Roda em: cerca de 10¹⁷ FLOPS aproximado Inferência de modelos em grande escalaDesde: 2024 OASIS: open agent social interaction simulations with one million agents (2024) fonte

Simulação de ciclos de retroalimentação em sistemas de recomendação

Usuários simulados e um sistema de recomendação interagem ao longo de muitas rodadas para mostrar como as recomendações mudam o que os usuários escolhem.

Pergunta que responde: Sistemas de recomendação estreitam o que as pessoas consomem ao longo do tempo?

Deixa de fora: O comportamento do usuário é um modelo estilizado, não uma preferência medida.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado Rodadas repetidas baratasDesde: 2017 Como o confundimento algorítmico em sistemas de recomendação aumenta a homogeneidade e reduz a utilidade (2017) fonte

Simulação de usuários com modelos de linguagem para sistemas de recomendação

Agentes de modelos de linguagem com perfis de gosto navegam, avaliam e abandonam itens sugeridos, no lugar dos usuários, em testes de algoritmos de recomendação.

Pergunta que responde: Como os usuários reagiriam a um novo algoritmo de recomendação?

Deixa de fora: O gosto dos agentes é só uma aproximação dos gostos reais.

Roda em: cerca de 10¹⁴ FLOPS aproximado Muitas chamadas de modelo por usuário simuladoDesde: 2023 On generative agents in recommendation (2023) fonte

Disseminação de desinformação e boatos

Pessoas em grupos decidem compartilhar uma história conforme quantos de seus contatos a compartilharam, então a propagação depende da estrutura da rede.

Pergunta que responde: Que estrutura de rede permite que uma história falsa se torne viral?

Deixa de fora: Os algoritmos das plataformas e os motivos de quem compartilha são simplificados.

Roda em: cerca de 10⁷ FLOPS aproximado contágio em rede em uma estação de trabalho.Desde: 2018 Toernberg, echo chambers and viral misinformation: modelling fake news as complex contagion. fonte

Migração sob estresse climático

As famílias decidem se saem de uma região conforme a renda, os choques climáticos e os laços sociais, e os fluxos entre áreas são somados.

Pergunta que responde: Quantas pessoas se mudam se a chuva ou a renda agrícola cair?

Deixa de fora: As regras de decisão são presumidas e a migração tem várias causas.

Roda em: cerca de 10⁸ FLOPS aproximado execuções regionais de agentes em uma estação de trabalho.Desde: 2011 Kniveton e colegas, simulações com modelo baseado em agentes de mudanças futuras nos fluxos migratórios de Burkina Faso. fonte

Modelos de mobilidade e migração humanas

O fluxo de pessoas entre lugares é previsto a partir de populações e distâncias, usando regras do tipo gravitacional ou de radiação.

Pergunta que responde: Quantas pessoas viajam entre dois lugares?

Deixa de fora: Ignora custos de transporte, fronteiras e diferenças individuais.

Roda em: cerca de 10⁶ FLOPS aproximado cálculo de matriz de fluxo em um laptop.Desde: 2012 Simini e colegas, um modelo universal para padrões de mobilidade e migração. fonte

Geração de populações sintéticas

Um conjunto completo de domicílios e indivíduos artificiais é construído para bater com os totais conhecidos de uma cidade ou país real, dando a cada pessoa idade, trabalho, casa e família.

Pergunta que responde: Como obter um substituto realista de cada pessoa de uma região sem usar o registro real de ninguém?

Deixa de fora: Só os totais publicados pelo censo são reproduzidos, então as correlações entre traços não medidos são inventadas.

Roda em: cerca de 10⁹ FLOPS aproximado horas em uma estação de trabalho para um país.Desde: 1996 Beckman, Baggerly and McKay's creation of synthetic baseline populations. fonte

Dinâmica de pedestres e multidões

Cada caminhante desviando de obstáculos e de outras pessoas por forças sociais.

Pergunta que responde: Onde as multidões fazem gargalo nesta estação, e como evitamos um esmagamento?

Deixa de fora: As multidões reais entram em pânico e se comportam de forma imprevisível, de modos que os modelos suaves de força não captam.

Roda em: cerca de 10¹³ FLOPS aproximado um cluster universitário simulando dezenas de milhares de caminhantesDesde: 1995 Modelo de força social de Helbing e Molnar para o movimento de pedestres

Emoção de multidão e contágio comportamental

Um humor ou uma ação, como pânico, aplausos ou riso, que passa de pessoa para pessoa em uma multidão densa, mais depressa do que alguém consegue decidir participar.

Pergunta que responde: Como um sentimento ou uma ação varre uma multidão de desconhecidos?

Deixa de fora: As regras de contágio costumam ser adivinhadas a partir de imagens de vídeo depois do fato, e não medidas ao vivo.

Roda em: cerca de 10¹¹ FLOPS aproximado uma estação de trabalho simulando o contágio de humor em uma multidãoDesde: 2000 os primeiros modelos baseados em agentes do contágio emocional no pânico de multidões

Modelos de ação coletiva e de pontos de virada

Cada pessoa só aceita participar quando outras já participaram o bastante, de modo que a passagem de uma multidão do silêncio para a ação conjunta depende da mistura de limiares individuais.

Pergunta que responde: Quantas pessoas precisam agir primeiro para que todas as outras as sigam?

Deixa de fora: Pressupõe que o limiar de cada pessoa é fixo de antemão, quando os limiares reais mudam assim que uma multidão começa a se mover.

Roda em: cerca de 10⁹ FLOPS aproximado um laptop rodando uma cascata de limiar em uma populaçãoDesde: 1978 Modelo de limiar de Granovetter para o comportamento coletivo

Estimativa coletiva e sabedoria das multidões

Muitos palpites independentes, cada um ruidoso, sobre um único número, reunidos para ver quanto mais perto da verdade a média fica do que o palpite de qualquer pessoa.

Pergunta que responde: Quando a média de muitos palpites supera a pergunta a um único especialista?

Deixa de fora: O efeito da média falha quando os palpites individuais deixam de ser independentes.

Roda em: cerca de 10⁹ FLOPS aproximado um laptop rodando uma agregação de palpites por Monte CarloDesde: 1907 A análise de Francis Galton dos palpites de uma multidão sobre o peso de um boi

Modelos de rede de mobilização em protestos

Pessoas decidindo se entram em um protesto com base em quantos de seus próprios laços sociais já estão indo, espalhando a participação por uma rede e não por uma multidão reunida em um só lugar.

Pergunta que responde: Como um movimento de protesto cresce de algumas pessoas dedicadas até um comparecimento em massa?

Deixa de fora: Trata o ingresso como uma única decisão de sim ou não, sem captar os pequenos passos do compromisso real.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho simulando o recrutamento em uma redeDesde: 1997 O modelo de rede de participação em protestos de Kim e Bearman

Modelagem do risco de doenças em aglomerações

A mistura de pessoas, incomumente densa e temporária, num festival, peregrinação ou evento esportivo, modelada para estimar a velocidade com que uma infecção poderia se espalhar e se extinguir depois que a multidão se dispersa.

Pergunta que responde: Quanto risco extra de doença surge ao reunir tantas pessoas por alguns dias?

Deixa de fora: Depois que a multidão se dispersa, acompanhar para onde vão as infecções resultantes está em grande parte fora de alcance.

Roda em: cerca de 10¹² FLOPS aproximado um cluster universitário simulando contatos em uma reuniãoDesde: 1987 modelagem de um surto de meningite entre peregrinos em uma aglomeração

Modelos macroeconômicos

Uma economia inteira como famílias, empresas, bancos e um banco central representativos reagindo uns aos outros.

Pergunta que responde: O que acontece com os empregos e os preços se os juros subirem?

Deixa de fora: Modelos de família representativa podem deixar escapar dinâmicas da desigualdade.

Roda em: cerca de 10¹² FLOPS aproximado um desktop ou pequeno cluster resolvendo um modelo macroeconômico estruturalDesde: 1955 O pioneiro modelo macroeconométrico computadorizado de Klein e Goldberger

Economias baseadas em agentes

Milhares de famílias, empresas e bancos individuais comprando, vendendo, tomando empréstimos e quebrando.

Pergunta que responde: Como as crises começam a partir de um comportamento comum?

Deixa de fora: As regras de comportamento dos agentes são escolhidas por quem modela, não medidas em pessoas.

Roda em: cerca de 10¹³ FLOPS aproximado um cluster universitário simulando milhares de domicílios e empresas em interaçãoDesde: 1993 os primeiros modelos de economia computacional baseados em agentes no Santa Fe Institute

Mercados financeiros

Operadores com estratégias diferentes colocando ordens num mercado simulado.

Pergunta que responde: De onde vêm as quebras e as bolhas?

Deixa de fora: Os mercados reais têm regulação, notícias e eventos raros que as regras de negociação de brinquedo deixam de fora.

Roda em: cerca de 10¹³ FLOPS aproximado um cluster universitário simulando a interação de muitas estratégias de negociaçãoDesde: 1994 O mercado de ações artificial de Santa Fe, de Palmer, Arthur e colegas fonteNa árvore de simulações: Mercado de ações artificial

Risco financeiro

Milhares de futuros possíveis para uma carteira de investimentos, um banco ou uma seguradora.

Pergunta que responde: Quão ruim é uma perda que ocorre uma vez a cada cem anos?

Deixa de fora: Pressupõe que o futuro se parece estatisticamente com o passado, o que deixa de valer numa crise.

Roda em: cerca de 10¹³ FLOPS aproximado o cluster de um banco ou seguradora rodando milhões de cenários de Monte CarloDesde: 1994 a adoção precoce, por grupos de gestão de risco, de modelos de valor em risco por Monte Carlo

Desenho de mercados e leilões

Licitantes com estratégias competindo sob diferentes regras de leilão.

Pergunta que responde: Que conjunto de regras dá o preço mais justo com o mínimo de manipulação?

Deixa de fora: Os licitantes reais nem sempre se comportam de modo tão racional quanto as estratégias supõem.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho testando estratégias de lances sob regras de leilãoDesde: 1961 A teoria dos leilões de Vickrey, testada depois por simulação e experimento

Sociedades artificiais

Agentes que coletam, trocam e se reproduzem em uma paisagem de recursos, da qual emergem distribuições de riqueza e comércio.

Pergunta que responde: Que regras simples bastam para fazer crescer as características de larga escala de uma sociedade?

Deixa de fora: Regras simples podem fazer crescer padrões de aparência realista pelo motivo subjacente errado.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho rodando uma economia de agentes numa paisagemDesde: 1996 O modelo Sugarscape de Epstein e AxtellNa árvore de simulações: Sugarscape

Simulação de política econômica desenhada por IA

Agentes que aprendem atuam como trabalhadores em uma economia simulada, enquanto um planejador treinado busca uma política tributária que equilibre igualdade e produtividade.

Pergunta que responde: Para que regra de imposto convergem agentes que aprendem e um planejador?

Deixa de fora: As pessoas reais diferem dos agentes que aprendem, e a estrutura da economia é simples.

Roda em: cerca de 10¹⁵ FLOPS aproximado Aprendizado por reforço em larga escalaDesde: 2020 The AI Economist (2020) fonte

Simuladores de bolsa baseados em agentes

Uma bolsa de valores simulada com livro de ofertas completo e mensagens com carimbo de tempo, em que agentes de negociação, inclusive os que aprendem, interagem.

Pergunta que responde: Como uma estratégia de negociação ou uma mudança de regra afetaria um mercado?

Deixa de fora: O comportamento dos agentes é estilizado, e o impacto no mercado é difícil de calibrar.

Roda em: cerca de 10¹¹ FLOPS aproximado Execuções orientadas a eventos de milhares de agentesDesde: 2019 ABIDES: towards high-fidelity market simulation for AI research (2019) fonte

Modelos baseados em agentes do mercado imobiliário

Famílias com rendas, bancos com regras de crédito e um estoque limitado de moradias interagem para mostrar como alavancagem e crédito mudam preços e inadimplência.

Pergunta que responde: Como as regras de crédito produzem altas e quedas do mercado imobiliário?

Deixa de fora: O comportamento das famílias segue regras e os dados têm pouco detalhe.

Roda em: cerca de 10⁹ FLOPS aproximado centenas de milhares de agentes em uma estação de trabalho.Desde: 2012 Geanakoplos and colleagues, getting at systemic risk via an agent-based model of the housing market. fonte

Modelos dinâmicos estocásticos de equilíbrio geral

Uma família e uma empresa representativas escolhem ao longo do tempo sob choques aleatórios, e o modelo é usado para rastrear como essas perturbações e a política afetam a economia.

Pergunta que responde: Como a economia responde a um choque ou a uma mudança na taxa de juros?

Deixa de fora: Pressupõe agentes representativos racionais e não gera crises com facilidade.

Roda em: cerca de 10⁶ FLOPS aproximado estimativa por perturbação ou bayesiana em um laptop.Desde: 1982 Kydland e Prescott, tempo de construir e flutuações agregadas. fonte

Modelos de catástrofes para seguros

Milhares de tempestades, terremotos ou enchentes simulados são aplicados a uma carteira de imóveis para estimar as perdas que uma seguradora poderia enfrentar.

Pergunta que responde: Qual é a perda que é superada uma vez a cada 200 anos?

Deixa de fora: Os extremos raros se apoiam em registros curtos, e a vulnerabilidade dos edifícios é estimada.

Roda em: cerca de 10¹¹ FLOPS aproximado grandes catálogos de eventos em um cluster.Desde: 1972 Friedman, insurance and the natural hazards. fonte

Contágio financeiro em redes interbancárias

Bancos ligados por empréstimos sofrem um choque, e as falências que se propagam de um a outro são rastreadas para medir o risco sistêmico.

Pergunta que responde: Até onde a falência de um banco se espalha pelo sistema?

Deixa de fora: As exposições são só em parte observadas e o comportamento dos bancos é fixo.

Roda em: cerca de 10⁷ FLOPS aproximado algoritmos de fechamento de mercado em uma estação de trabalho.Desde: 2001 Eisenberg and Noe, systemic risk in financial systems. fonte

Modelos cinéticos de troca de riqueza

Agentes trocam quantias aleatórias de dinheiro aos pares, como partículas de gás em colisão, e uma distribuição de riqueza emerge.

Pergunta que responde: Trocas aleatórias simples produzem a desigualdade observada?

Deixa de fora: As regras de troca ignoram produção, crédito e instituições.

Roda em: cerca de 10⁶ FLOPS aproximado simulação de milhões de trocas em um laptop.Desde: 2000 Dragulescu and Yakovenko, statistical mechanics of money. fonte

Modelos de efeito cascata econômico de desastres

Um modelo de insumo-produto de como as indústrias se abastecem entre si é atingido pela perda de capacidade após um desastre, e as faltas se propagam pela cadeia de suprimentos.

Pergunta que responde: Qual é o custo econômico total quando um desastre para algumas indústrias?

Deixa de fora: Coeficientes técnicos fixos exageram a rigidez e ignoram empresas trocando de fornecedor.

Roda em: cerca de 10⁶ FLOPS aproximado modelos de matrizes em um laptop.Desde: 2008 Hallegatte, um modelo regional adaptativo de insumo-produto aplicado ao custo econômico do Katrina. fonte

Modelos baseados em agentes de mercados de eletricidade

Geradores fazem lances repetidos em um mercado, aprendendo com o lucro, e o padrão de preços mostra como as regras afetam os resultados.

Pergunta que responde: As regras do leilão levam a preços menores ou a lances em conluio?

Deixa de fora: As regras de aprendizado das empresas são supostas.

Roda em: cerca de 10⁷ FLOPS aproximado simulação de leilões repetidos em uma estação de trabalho.Desde: 2001 Bower and Bunn, experimental analysis of the efficiency of uniform-price versus discriminatory auctions. fonte

Modelos acoplados de epidemia e economia

Um modelo epidêmico é ligado a um modelo de economia, de modo que a infecção reduz trabalho e consumo, e escolhas econômicas mudam sua propagação.

Pergunta que responde: Qual é a relação de compromisso entre vidas salvas e produção perdida?

Deixa de fora: Pressupõe-se que o comportamento seja racional e uniforme.

Roda em: cerca de 10⁶ FLOPS aproximado otimização dinâmica em um laptop.Desde: 2020 Eichenbaum, Rebelo and Trabandt, the macroeconomics of epidemics. fonte

Modelos de mercado de flash crash

Vários tipos de agentes de negociação, incluindo vendedores automatizados rápidos e compradores fundamentalistas lentos, interagem em um modelo de mercado futuro para mostrar como uma queda repentina de preços pode se formar e se recuperar.

Pergunta que responde: Uma grande ordem de venda e pouca liquidez bastam para provocar uma queda de preços em todo o mercado?

Deixa de fora: As estratégias dos agentes são substitutas simples de empresas reais cujos algoritmos são secretos, então a história que contam é plausível, não verificada.

Roda em: cerca de 10¹¹ FLOPS aproximado horas em um cluster para conjuntos de dias de negociação.Desde: 2012 O modelo baseado em agentes do mercado futuro E-Mini S&P 500 aplicado à quebra relâmpago de 2010, de Paddrik e colegas. fonte

Conluio por precificação algorítmica

Programas de preços que aprendem com os resultados de vendas são colocados em um mercado simulado para ver se passam a cobrar preços altos em conjunto sem nunca conversar.

Pergunta que responde: Vendedores independentes que usam algoritmos de aprendizado podem passar a manter preços acima dos níveis competitivos?

Deixa de fora: Os mercados são minúsculos, com poucas empresas e bens idênticos, e as empresas reais usam informação e desenho mais ricos.

Roda em: cerca de 10⁹ FLOPS aproximado milhões de rodadas repetidas em uma estação de trabalho.Desde: 2019 O estudo de Calvano, Calzolari, Denicolò e Pastorello sobre precificação algorítmica por IA e conluio. fonte

Agentes macroeconômicos de modelos de linguagem

Agentes de modelos de linguagem atuam como famílias e empresas em uma economia simulada, decidindo em palavras quanto trabalhar, gastar e poupar, e medem-se a produção total e a inflação.

Pergunta que responde: Agentes que raciocinam em linguagem reproduzem os padrões de macroeconomias reais?

Deixa de fora: O comportamento dos agentes vem de textos que eles aprenderam e pode refletir o que as pessoas escrevem sobre economia, e não como agem.

Roda em: cerca de 10¹⁶ FLOPS aproximado milhões de chamadas de modelo para cem agentes ao longo de décadas de tempo simulado.Desde: 2023 O EconAgent, de Li e colegas, agentes de modelos de linguagem para simular atividades macroeconômicas. fonte

Sociedades antigas reconstruídas

As famílias agricultoras de uma sociedade do passado, vivendo numa paisagem simulada reconstruída a partir de registros de clima e solo, como as aldeias dos ancestrais dos Pueblo no sudoeste americano.

Pergunta que responde: Por que este vale foi povoado, e por que foi abandonado?

Deixa de fora: Depende de reconstruções do clima e da produtividade das culturas que carregam suas próprias grandes incertezas.

Roda em: cerca de 10¹² FLOPS aproximado um cluster universitário rodando séculos de domicílios simuladosDesde: 2002 O modelo dos Anasazi de Kayenta no Long House Valley, de Axtell, Epstein, Dean, Gumerman e colegas fonteNa árvore de simulações: Anasazi artificial

Dispersão humana

Populações humanas primitivas se espalhando por continentes enquanto o clima e os litorais mudam.

Pergunta que responde: Quando e por quais rotas as pessoas chegaram a cada continente?

Deixa de fora: As rotas e as datas dependem de estimativas climáticas e genéticas que continuam mudando.

Roda em: cerca de 10¹² FLOPS aproximado um cluster universitário simulando a expansão de uma população entre continentesDesde: 2008 já em 2008, as primeiras simulações baseadas em agentes da dispersão humana para fora da África

Economias de caçadores-coletores

Bandos forrageando, mudando de acampamento e dividindo comida.

Pergunta que responde: Por que compartilhar comida se tornou universal entre os caçadores-coletores?

Deixa de fora: Dados etnográficos de um punhado de grupos sobreviventes representam uma variedade antiga mais ampla.

Roda em: cerca de 10¹¹ FLOPS aproximado uma estação de trabalho simulando as decisões de forrageio e partilha de um bandoDesde: 1994 os primeiros modelos baseados em agentes das decisões de partilha de alimento entre caçadores-coletores

Comércio e troca na Antiguidade

Povoados ligados por trilhas e rotas marítimas, com bens e ideias circulando entre eles.

Pergunta que responde: Como a obsidiana, a cerâmica ou as ideias viajaram tão longe?

Deixa de fora: Os artefatos que sobreviveram são uma amostra pequena e enviesada de tudo o que de fato se moveu.

Roda em: cerca de 10¹¹ FLOPS aproximado uma estação de trabalho modelando trocas ao longo de uma rede de assentamentosDesde: 2007 já em 2007, os primeiros modelos de rede de rotas comerciais da era romana

Microssimulação demográfica

Uma população sintética vivendo nascimentos, parcerias, migrações e mortes, ano a ano.

Pergunta que responde: Como a população vai envelhecer, e o que isso significa para as aposentadorias e o cuidado?

Deixa de fora: Os erros nas probabilidades de eventos individuais da vida se acumulam ao longo de uma vida simulada.

Roda em: cerca de 10¹³ FLOPS aproximado um cluster universitário simulando os eventos de vida de uma população sintéticaDesde: 1957 A construção original de Orcutt de um modelo de microssimulação da população americana

Construção de monumentos e reconstrução de engenharia

As cargas estruturais, a mão de obra e a logística de um monumento antigo, testadas simulando métodos de construção candidatos contra o que os restos físicos conseguem e não conseguem sustentar.

Pergunta que responde: Esse monumento poderia de fato ter sido construído do jeito que a tradição ou uma teoria dominante diz?

Deixa de fora: Vários métodos de construção concorrentes muitas vezes se ajustam igualmente bem às evidências que sobreviveram.

Roda em: cerca de 10¹¹ FLOPS aproximado uma estação de trabalho rodando um modelo estrutural e de logística de mão de obraDesde: 1997 as primeiras simulações testando como as rampas de construção das pirâmides egípcias poderiam ter funcionado

Microssimulação de impostos e benefícios

Uma mudança proposta em impostos ou benefícios aplicada a uma grande amostra de domicílios reais.

Pergunta que responde: Quem ganha e quem perde com esta mudança, e quanto?

Deixa de fora: Pressupõe que as pessoas não mudam de comportamento em resposta à política, o que às vezes fazem.

Roda em: cerca de 10¹² FLOPS aproximado um cluster universitário aplicando regras a uma grande amostra de domicíliosDesde: 1976 O DYNASIM, de Orcutt e colegas, microssimulação da política tributária dos EUA

Modelos de mundo

População, alimento, indústria, recursos e poluição como estoques e ciclos de retroalimentação em escala global.

Pergunta que responde: O que acontece com um mundo de recursos finitos sob crescimento contínuo?

Deixa de fora: Um punhado de estoques globais esconde toda a variação regional e nacional.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho resolvendo um modelo global de estoques e fluxosDesde: 1971 O World2 de Forrester, publicado em World Dynamics; o World3, para Os limites do crescimento, veio em 1972 fonteNa árvore de simulações: World3

Organizações e equipes

Membros, problemas e decisões circulando por uma organização.

Pergunta que responde: Por que as organizações tomam as decisões que tomam?

Deixa de fora: A política e a personalidade organizacionais reais são difíceis de reduzir a regras de decisão.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho simulando decisões que percorrem uma organizaçãoDesde: 1963 Os modelos de simulação de tomada de decisão organizacional de Cyert e March

Modelagem de equilíbrio geral computável

As indústrias, famílias e o governo de uma economia inteira reconstruídos como um sistema de mercados que precisam se equilibrar todos ao mesmo tempo, depois submetidos a um choque, como um imposto ou uma política comercial, para ver onde preços e produção se acomodam.

Pergunta que responde: Como uma economia inteira se reequilibra depois desta mudança de política?

Deixa de fora: Pressupõe que os mercados se acomodam limpamente em um novo equilíbrio, desprezando a transição desordenada na prática.

Roda em: cerca de 10¹¹ FLOPS aproximado um pequeno cluster resolvendo um grande sistema de equações de equilíbrio de mercadoDesde: 1972 O modelo aplicado de equilíbrio geral da política tributária de Shoven e Whalley

Modelagem de corrupção e integridade institucional

Autoridades e cidadãos decidindo se subornam, denunciam ou cumprem as regras, cada um respondendo ao quanto a corrupção já é comum e à probabilidade que parece haver de ser pego.

Pergunta que responde: Por que a corrupção continua rara em algumas instituições e vira regra em outras?

Deixa de fora: A corrupção real é escondida por natureza, então os números que alimentam o modelo são estimativas grosseiras.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho rodando um modelo de conformidade baseado em agentesDesde: 2002 os primeiros modelos baseados em agentes de como a corrupção se espalha dentro de uma instituição

Modelos de rede de difusão de políticas

A adoção de uma lei ou programa por um governo se espalhando para outros pelos laços entre eles, sejam vizinhos, parceiros comerciais ou redes profissionais compartilhadas.

Pergunta que responde: Por que alguns governos copiam uma política rapidamente, e outros nunca a adotam?

Deixa de fora: Copiar uma política no papel é mais fácil de modelar do que saber se ela funciona do mesmo jeito em outro lugar.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho simulando a adoção em uma rede de governosDesde: 1990 já em 1990, os primeiros modelos de rede da difusão de políticas entre governos

Organizações de agentes de modelos de linguagem

Agentes de modelos de linguagem assumem papéis como gerente, programador e testador e colaboram para produzir software.

Pergunta que responde: Uma equipe de agentes que interpretam papéis consegue realizar uma tarefa organizacional de várias etapas?

Deixa de fora: O resultado depende das instruções, e o atrito organizacional humano real está ausente.

Roda em: cerca de 10¹⁴ FLOPS aproximado Muitas chamadas de modelo por projetoDesde: 2023 ChatDev: communicative agents for software development (2023) fonte

Agentes de negociação ancorados na linguagem

Agentes combinam um modelo de linguagem com planejamento estratégico para negociar e formar alianças em um jogo multijogador, conversando entre si.

Pergunta que responde: Um agente consegue persuadir e planejar com humanos em uma negociação aberta?

Deixa de fora: Apenas as regras de um jogo, e ele não consegue raciocinar sobre confiança de longo prazo.

Roda em: cerca de 10¹⁶ FLOPS aproximado Grande treinamento mais planejamento na hora do jogoDesde: 2022 Human-level play in the game of Diplomacy by combining language models with strategic reasoning (2022) fonte

Dinâmica de sistemas da epidemia de opioides

Os estoques de usuários de medicamentos prescritos, de usuários indevidos, de usuários de heroína e de mortos estão ligados por retroalimentação e por alavancas de política, como limites de oferta e tratamento.

Pergunta que responde: Que combinação de políticas reduz as mortes por opioides?

Deixa de fora: A oferta ilícita muda mais depressa do que os modelos se adaptam.

Roda em: cerca de 10⁵ FLOPS aproximado simulação de estoques e fluxos num laptop.Desde: 2013 Wakeland and colleagues, modelling the impact of simulated educational interventions on pharmaceutical opioid use. fonte

Modelagem exploratória sob incerteza profunda

Um modelo é rodado em milhares de combinações de entradas desconhecidas e políticas, para achar estratégias robustas em vez de ótimas para uma única previsão.

Pergunta que responde: Que política é aceitável na mais ampla gama de futuros?

Deixa de fora: A gama de futuros explorados ainda é escolhida por quem faz a análise.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado conjuntos de execuções de um modelo de base em um cluster.Desde: 1993 Bankes, exploratory modelling for policy analysis. fonte

Dinâmica da cadeia de suprimentos e o efeito chicote

Pedidos e estoques fluem pela fábrica, pelo distribuidor e pelo varejista com atrasos, e pequenas mudanças na demanda crescem em grandes oscilações a montante.

Pergunta que responde: Por que pequenas mudanças na demanda causam grandes oscilações de pedidos a montante?

Deixa de fora: As empresas reais respondem a informações que o modelo deixa de fora.

Roda em: cerca de 10⁵ FLOPS aproximado simulação de estoques e fluxos num laptop.Desde: 1958 Forrester, industrial dynamics: a major breakthrough for decision makers. fonte

Simulação de sistemas eleitorais e de votação

O mesmo conjunto de eleitores e candidatos passado por regras de votação diferentes, como maioria simples, voto ranqueado ou sistemas proporcionais, para comparar quem de fato venceria.

Pergunta que responde: Um sistema de votação diferente teria mudado quem venceu esta eleição?

Deixa de fora: Pressupõe que as preferências dos eleitores ficam fixas, mesmo que um sistema diferente mudasse a forma como as pessoas votam.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho rodando eleições sob regras de votação alternativasDesde: 1975 as primeiras simulações em computador comparando os resultados de diferentes regras de votação

Simulação de tribunais e fluxo de processos

Casos chegando, esperando audiências e passando pelas etapas de um sistema judiciário, usados para ver onde se forma uma fila acumulada e o que mais juízes ou salas de audiência fariam com ela.

Pergunta que responde: Quanto tempo vai levar para zerar o atraso deste tribunal, e o que realmente o aceleraria?

Deixa de fora: A complexidade real dos casos e a discricionariedade humana variam mais do que um modelo de filas supõe.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho rodando um modelo de eventos discretos do fluxo de casosDesde: 1976 as primeiras simulações de eventos discretos de filas de processos judiciais dos EUA

Modelagem de sentenças e do risco de reincidência

O histórico registrado de uma pessoa passado por um modelo estatístico que pontua a probabilidade de ela reincidir, usado para embasar decisões de liberdade condicional, fiança ou sentença.

Pergunta que responde: Qual a probabilidade de esta pessoa reincidir, com base em pessoas com um histórico parecido?

Deixa de fora: Uma pontuação construída com estatísticas de grupo pode estar errada para a pessoa a quem é aplicada, em qualquer direção.

Roda em: cerca de 10¹¹ FLOPS aproximado uma estação de trabalho ajustando um modelo de risco a registros de casosDesde: 1928 A escala atuarial de Burgess para prever o sucesso da liberdade condicional, um dos primeiros modelos de risco

Simulação de policiamento e de posicionamento de patrulhas

Unidades de patrulha e ocorrências registradas em uma cidade, usadas para testar como diferentes formas de designar policiais a áreas mudam os tempos de resposta e a cobertura.

Pergunta que responde: Para onde enviar as patrulhas para reduzir ao máximo os tempos de resposta?

Deixa de fora: Dados históricos de crimes podem incorporar vieses do passado sobre onde os policiais foram destacados.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho rodando um modelo de filas para o patrulhamentoDesde: 1972 O modelo de filas de hipercubo de Larson para o posicionamento do patrulhamento policial

Simulação de negociação legislativa e de coalizões

Partidos com posições em um espaço de políticas negociando e formando coalizões para aprovar um projeto ou formar um governo, com regras sobre quem propõe e quem precisa concordar.

Pergunta que responde: Que coalizão vai de fato se formar, e com que compromisso ela vai se acertar?

Deixa de fora: As coalizões reais se formam em torno de personalidades e histórias que um modelo espacial deixa de fora.

Roda em: cerca de 10¹⁰ FLOPS aproximado uma estação de trabalho resolvendo um modelo espacial de negociação de coalizõesDesde: 1980 as primeiras simulações de votação espacial e formação de coalizões em parlamentos

Simulação de decisão de júri

Jurados individuais com opiniões iniciais diferentes, deliberando sob regras como maioria ou unanimidade, para ver que veredito e quanta persuasão o grupo acaba produzindo.

Pergunta que responde: O veredicto reflete a força das provas ou apenas a dinâmica da deliberação?

Deixa de fora: Júris de laboratório que decidem casos fictícios podem não se comportar como júris reais diante de algo realmente em jogo.

Roda em: cerca de 10⁹ FLOPS aproximado um laptop rodando um modelo de deliberação por esquema de decisão socialDesde: 1983 Os modelos de esquema de decisão social da deliberação de júris, de Davis e colegas

Dinâmica de hotspots de crime

Infratores se movem por uma cidade e são atraídos para lugares com crimes passados, produzindo pontos quentes que crescem, se movem e respondem ao policiamento.

Pergunta que responde: Como se formam os pontos quentes, e as patrulhas conseguem deslocá-los?

Deixa de fora: Os motivos dos infratores são simplificados e o registro de crimes é imperfeito.

Roda em: cerca de 10⁷ FLOPS aproximado uma cidade baseada em agentes roda em uma estação de trabalho.Desde: 2008 Short e colegas, um modelo estatístico do comportamento criminoso. fonte