AnyLogic simuliert die zukünftige Entwicklung von Russland

Der Hochleistungsrechner der State University Moskau, Lomonosov, prognostizierte die soziale und ökonomische Entwicklung von Russland für die nächsten 50 Jahre. Ziel des Projektes war es, Erfahrungen in der Entwicklung von sowohl sozialen als auch ökonomischen Simulationsmodellen in Russland zu bekommen. Das Projektteam bestand aus zwei Spezialisten des Institutes für Central Economics and Mathematics (CEMI) und drei Spezialisten der Moskauer State University (MSU).

Das Modell beinhaltete Faktoren wie Änderung der Bevölkerungszahlen in bestimmten Regionen und im ganzen Land, Dynamiken im Bruttoinlandsprodukt, Investitionsaufkommen in der Industrie, und die Veränderungen in der Leistungswertanalyse bezüglich Innovationen in der Industrie.

200 Prozessoren des Hochleistungsrechners wurden zur Evaluation verwendet. Der gesamte Prozess dauerte nur 1 ½ Minuten. Das Modell wurde auch auf 1000 Prozessoren getestet, und dies benötigte nur 16 Sekunden. Zusätzlich zu Lomonosov wurde die Evaluierung auch auf den Hochleistungsrechnern MVS-100K (Joint-Supercomputer-Zentrum der russischen Akademie für Naturwissenschaften) und Chebishev (MSU) ausgeführt. Einfache Computer sind nicht in der Lage, solche Modelle zu berechnen (die Höchstleistung von Lomonosov nach seiner Modernisierung beträgt 510 TFLOPS).

Die Modellierung zeigte auf, dass sich in 50 Jahren die Bevölkerung der nördlichen Gegenden fast komplett auflöst und die sibirischen und fernöstlichen Bevölkerungen signifikant zurückgehen. Für die südlichen Regionen wird ein Bevölkerungszuwachs erwartet. Laut dem Modell wird für das Bruttoinlandsprodukt als Ganzes Zuwachs angenommen. Dennoch warnen die Spezialisten, die an dem Projekt teilnahmen, die Ergebnisse nicht als eine zwangsläufige Vorhersage zu nehmen, da das Modell mögliche einflussreiche Ereignisse wie Krieg oder eine große Epidemie nicht berücksichtigt.

Lomonosov supercomputer.jpg

Das russische Sozial- und Ökonomieentwicklungsmodell wurde durch die Simulationssoftware AnyLogic entwickelt, unter Benutzung der agentenbasierten Modellierungstechnik. Um dieses Modell zu erstellen, benutzten die CEMI Spezialisten rund 100 Millionen Agenten. Die Daten, die in der Simulation benutzt wurden, kamen von der Bundesbehörde für Staatsstatistiken und vom der russischen Überwachung der Wirtschaftslage und der Gesundheit der Bevölkerung.

Die Wissenschaftler sagen, dass das Erbringen von Endergebnissen nicht das einzige Ziel war. Sie wollten auch Erfahrungen in der Benutzung von Modellumkehrung und Übertragung von einem gewöhnlichen Computer zu einem Supercomputer gewinnen, da in diesem Bereich einen Mangel an Erfahrungen in Russland herrscht. Eine Schwierigkeit war es, agentenbasierte Modellteile auf verschiedenen Computerknotenpunkten des Systems zu parallelisieren. Eine weitere Komplikation waren die technischen Probleme, zu denen die Übertragung des Modells auf den Programmcode des Hochleistungscomputers gehörte. Dies waren die Aufgaben der MSU Spezialisten.

Soziale und ökonomische Modelle in großem Maßstab wurden auch durch AnyLogic Anwender in den USA, Deutschland und Schweden entwickelt. Zum Beispiel RTI International, ein Forschungsinstitut in den USA, benutzte die Software zur Simulation von HIV/AIDS Ausbreitung durch Drogenabhängige. Auch das Zensusbüro der Vereinigten Staaten arbeitete mit AnyLogic und benutzte systemdynamische Modellierung für die lateinamerikanische Bevölkerung in Kalifornien.

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