Axelrod – Difusão Cultural (NetLogo)

Implementação didática do modelo de disseminação cultural de Axelrod (1997) em NetLogo — aderente ao capítulo “Disseminating Culture” do livro The Complexity of Cooperation.
Textbook mode: vizinhança de von Neumann (4), sem tórus, 1 agente por patch, probabilidade de interação = similaridade.

Guia “for dummies”

Idéia em 3 linhas

• Cada pessoa tem um “cartão” com F características.
  
• Cada característica pode assumir Q valores (traços).
  
• Quanto mais dois vizinhos se parecem, maior a chance de um copiar um traço do outro → pode dar consenso ou mosaicos de culturas.

Como rodar rapidinho

1. Abra o arquivo .nlogo do repositório (ex.: axelrod_netlogo.nlogo) no NetLogo 6.x.
   
2. Em Configuração… (Model Settings), use um mundo ~61×61 e desligue o tórus (sem wrap).
   
3. Sliders: F = 5, Q = 15 (a probabilidade extra de interação é fixada em 1.0 no setup).
   
4. Clique setup → go.
   
   • (Opcional) Use go-fast se existir na interface para acelerar.

O que observar

• # Regiões culturais (clusters)
• Tamanho médio das regiões

Regras de bolso: ↑Q → mais fragmentação (↑ nº de regiões). ↑F → tende a reduzir o nº de regiões.

Descrição técnica

• Agente com vetor cultural features = [f1, …, fF], fi ∈ {0,…,Q−1}.
  
• Similaridade entre vizinhos a e b: similaridade = overlap / F (onde overlap = nº de posições idênticas).
  
• Regra de interação (Axelrod, 1997):
  • Com probabilidade = similaridade, escolhe-se 1 índice onde diferem e copia-se o traço do vizinho.
    
• Parada (estado absorvido): não existem pares vizinhos com 0 < overlap < F.

Aderência ao “textbook”

• F = nº de características; q (aqui Q) = nº de traços por característica.
  
• Probabilidade de interação = similaridade (o slider interaction-prob é travado em 1.0 no setup).
  
• Topologia: malha com bordas (sem tórus). Interiores têm 4 vizinhos; bordas 3; cantos 2.

Controles da interface

| Tipo | Nome (interface) | Função | |-----------|----------------------------------|-------------------------------------------------------------------------| | Slider | F | Nº de características (features) | | Slider | Q | Nº de traços por característica | | Slider | interaction-prob | Informativo; fica 1.0 no setup para aderir ao livro | | Botão | setup | Inicializa (1 agente por patch, vetores aleatórios, checa tórus OFF) | | Botão | go | Executa 1 interação por tick | | Botão () | *go-fast** | Executa várias interações por tick visual (ex.: 50) para acelerar | | Monitor | count-cultural-regions | Nº de regiões (clusters) | | Monitor | mean-region-size | Tamanho médio das regiões | | Plot | # Regiões | Série temporal de count-cultural-regions | | Plot | Tamanho médio das regiões | Série temporal de mean-region-size |

(*) Se você incluiu o botão extra de aceleração no modelo.

Dica de performance: o código usa draw-every e metrics-every (intervalos de redesenho e de recomputar clusters). Aumente esses valores para rodar mais rápido em mundos grandes.

Passo-a-passo “textbook”

1. Mundo: ~61×61, tórus DESLIGADO (desmarcar “Mundo sem limites” nas direções horizontal e vertical).
   
2. Sliders: F = 5, Q = 15.
   
3. setup → go até parar (estado absorvido).
   
4. Observe a estabilização do nº de regiões e do tamanho médio.

Métricas implementadas

• Regiões culturais = componentes conexos (vizinhança 4) de agentes com vetores idênticos.
  Implementação via BFS rotulando region-id.
  
• count-cultural-regions: número de rótulos distintos.
  
• mean-region-size: média do tamanho dos clusters.

As métricas/plots são atualizados periodicamente (não a cada tick) para manter o desempenho.

Solução de problemas

• Aviso de tórus no setup: desligue o wrap em Configuração….
  
• Plots não atualizam / erro de nome: confirme que os plots se chamam exatamente # Regiões e Tamanho médio das regiões.
  
• Execução lenta:
  
  • Aumente draw-every / metrics-every;
    
  • Use go-fast;
    
  • Diminua o tamanho do mundo;
    
  • Reduza F e/ou Q.

Referência

• Axelrod, R. (1997). The Complexity of Cooperation: Agent-Based Models of Competition and Collaboration. Princeton University Press. Capítulo “Disseminating Culture”.
  > Notação do livro: F (nº de características) e q (aqui Q) = nº de traços por característica.

Licença

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