Sozialwissenschaftliche Modelle und Daten SoSe 2011
LS Sozialwissenschaftliche Methodenlehre und Sozialstatistik C. Dudel
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1 Formalia
2 Inhalte der Veranstaltung
3 Einführung
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Formalia
LS Sozialwissenschaftliche Methodenlehre und Sozialstatistik
Formalia
Christian Dudel
Sprechstunde: Montags, 13 bis 14 Uhr Raum: GB 1/129
E-Mail: christian.dudel@rub.de Lehrstuhl-Website: www.stat.rub.de
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Formalia
Leistungsnachweis:
Regelmä iges Lösen von Aufgabenblättern
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Thema der Veranstaltung
Thema der Veranstaltung
Computersimulationen als ein Beispiel für den Themenkomplex „Modelle und Daten“
Grundlegende Ideen von Simulationsmodellen Umsetzung von Simulationen
Vergleich von Simulationsergebnissen mit echten Daten
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LS Sozialwissenschaftliche Methodenlehre und Sozialstatistik
Thema der Veranstaltung
Computersimulationen als ein Beispiel für den Themenkomplex „Modelle und Daten“
Grundlegende Ideen von Simulationsmodellen Umsetzung von Simulationen
Vergleich von Simulationsergebnissen mit echten Daten
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Thema der Veranstaltung
Computersimulationen als ein Beispiel für den Themenkomplex „Modelle und Daten“
Grundlegende Ideen von Simulationsmodellen Umsetzung von Simulationen
Vergleich von Simulationsergebnissen mit echten Daten
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LS Sozialwissenschaftliche Methodenlehre und Sozialstatistik
Thema der Veranstaltung
Computersimulationen als ein Beispiel für den Themenkomplex „Modelle und Daten“
Grundlegende Ideen von Simulationsmodellen Umsetzung von Simulationen
Vergleich von Simulationsergebnissen mit echten Daten
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Themen
Themenblöcke
1 Einführung zu Simulationen
2 Simulationen mitR
3 Demographische Modelle
4 Multilevel Modelle
5 Zelluläre Automaten
6 Modelle und Daten in der Praxis
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Einführung
Was sind Simulationen?
simulare, lat.:
nachbilden, so tun als ob, vortäuschen
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LS Sozialwissenschaftliche Methodenlehre und Sozialstatistik
Was sind Simulationen?
De nition
Simulationen umfassen allgemein das Nachbilden von realen Prozessen, aufgrund tatsächlicher oder
angenommener Regeln, Regelmä igkeiten und Eigenschaften des zu simulierenden Vorgangs.
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Was sind Simulationen?
De nition erlaubt verschiedene Simulationsvarianten Unter anderem auch Plan- und Rollenspiele
Um diese geht es hier nicht!
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Computersimulationen
De nition
Der Begriff Computersimulationen meint (prinzipiell beliebige) Simulationen, die mit Hilfe eines Computers ausgeführt werden.
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Grobes Ablaufschema
1 Zu betrachtender Prozess wird festgelegt
2 Eigenschaften, Regeln, Zusammenhänge des Prozesses feststellen
3 Formulierung von 2. in „computergerechte“ Regeln, Festlegung von Parametern
4 Programmieren & Programm ausführen
5 Ergebnis: Simulierte Daten
6 Ggf. wieder bei 2. starten
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LS Sozialwissenschaftliche Methodenlehre und Sozialstatistik
Modelle und Daten
Modell → Simulierte Daten
↑ ↑
Prozess → Echte Daten
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Numerische Simulationen
Erste Überlegungen zum Einsatz von Computern in den Wirtschaftswissenschaften in den 1940ern Erste Umsetzung 1950: numerische Simulation eines auf Differentialgleichungen basierenden
makroökonomischen Modells
Bekanntgeworden in den 1970ern: „Limits of Growth“
Makro-Ebene
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Mikrosimulationen
Von Orcutt 1957 vorgeschlagen
Grundidee: Mikroeinheiten werden (stochastisch) fortgeschrieben
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Multilevel Modelle
Ab den 1980ern
Verknüpfung Mikro- und Makroebenetop-down
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Zelluläre Automaten
Konzept aus der Mathematik
Zellen entlang eines rechteckigen Rasters angeordnet Zustandswechsel einer Zelle in Abhängigkeit von den Zuständen der Nachbarn
bottom-up
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Künstliche Intelligenz
Verschiedene Konzepte: Multi-Agenten Systeme, evolutionäre Algorithmen, neuronale Netze
Insbesondere Multi-Agenten Ansätze mittlerweile sehr populär
Agenten sind im gewissen Sinne autonom, „handeln“
situationsabhängig und erfolgsorientiert bottom-up
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LS Sozialwissenschaftliche Methodenlehre und Sozialstatistik
Ansätze der Computersimulation
In Literatur teils abweichende Einteilungen Einzelne Modelle sind nicht immer eindeutig zuzuordnen
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Was wird hier behandelt?
Numerische Simulation Multilevel Modelle
Zelluläre Automaten/Multi-Agenten Systeme
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LS Sozialwissenschaftliche Methodenlehre und Sozialstatistik
Wofür Simulationen?
Untersuchung der Dynamik bzw. des Verlaufs eines Prozesses
Entwicklung von Hypothesen
Ersatz oder Ergänzung von Experimenten Kontrolle empirischer Daten
Berechnung mathematischer Modelle Didaktisches Werkzeug
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