Simulation technologies have been widely utilized in many scientific research fields such as weather forecasting, fluid mechanics and biological populations. It is the best tool to handle problems in complex systems, where closed-form expressions are unavailable and the target distribution in the representation space is too complex to be fully represented by a deep learning (DL) model. We believe that the development of simulation technologies is consistent with scientific paradigms. This paper induces the evolution of scientific paradigms from the perspective of data, algorithms, and computational power. Building upon this perspective, we divide simulation technologies into three stages aligning with the emergence of new paradigms, and find that advanced simulation technologies are typical instances of paradigms integration. Moreover, we propose the concept of behavioral simulation (BS), specifically sophisticated behavioral simulation (SBS), representing a higher degree of paradigms integration based on foundation models to simulate complex social systems involving sophisticated human strategies and behaviors. BS and further SBS are designed to tackle challenges concerning the complex human system that surpasses the capacity of traditional agent-based modeling simulation (ABMS), which can be regarded as a possible next paradigm for science. Through this work, we look forward to more powerful BS and SBS applications in scientific research branches within social science.


翻译:模拟技术已广泛应用于天气预报、流体力学和生物种群等众多科学研究领域。它是处理复杂系统问题的最佳工具,此类系统中不存在封闭形式的解析表达式,且表示空间中的目标分布过于复杂,无法由深度学习模型完全表征。我们认为,模拟技术的发展与科学范式的演进相一致。本文从数据、算法和算力视角出发,推演了科学范式的演变过程。基于这一视角,我们将模拟技术划分为与新兴范式出现相对应的三个阶段,并发现先进模拟技术是范式整合的典型实例。此外,我们提出了行为模拟(BS)的概念,特别是精细化行为模拟(SBS),它代表了基于基础模型实现的更高程度范式整合,用于模拟涉及人类复杂策略与行为的复杂社会系统。BS以及更进一步的SBS旨在应对超越传统基于智能体的建模与模拟(ABMS)能力的复杂人类系统挑战,可被视为科学的可能下一个范式。通过本研究,我们期待在社会科学科研分支中涌现更强大的BS与SBS应用。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月29日
Arxiv
58+阅读 · 2021年11月15日
VIP会员
最新内容
2026“人工智能+”行业发展蓝皮书(附下载)
专知会员服务
8+阅读 · 4月26日
《强化学习数学基础》
专知会员服务
5+阅读 · 4月26日
“Maven计划”的发展演变之“Maven智能系统”应用
《无人机革命:来自俄乌战场的启示》(报告)
《实现联合作战能力所需的技术》58页报告
专知会员服务
7+阅读 · 4月26日
以色列运用人工智能优化空袭警报系统
专知会员服务
5+阅读 · 4月26日
以色列在多条战线部署AI智能体
专知会员服务
7+阅读 · 4月26日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员