Advanced Cell-DEVS modeling applications: a legacy of Norbert Giambiasi

Abstract

We describe a number of modeling applications of advanced Cell-DEVS models, a modeling formalism Norbert Giambiasi and I defined in the late 1990s. We discuss improved versions of these models built using the CD ++ toolkit, which was built in order to study, model, and simulate such cellular models. The models have removed some limitations that standard cellular models have, which allow each cell to use multiple state variables and multiple ports for inter-cell communications. We show the application of the formalism in three different areas of science and engineering: social models, pedestrian analysis and occupancy in buildings, and virus spreading in computer networks.

Action network: a probabilistic graphical model for social simulation

“…Action selection mechanism may be as simple as a set of basic “if-then” decision rules, but the set of rules implies a causality that may be difficult to elucidate in imperative forms. And increasingly, work in ABSS deploys a more complex mechanism such as BDI (Belief–Desire–Intention), 40,41 a cognitive architecture, 42 a game-theoretic framework, 43,44 discrete event system specification (DEVS) and its variants, 45,46 and diffusion equation. 47…”

Un Modelo Computacional de la Transmisión del Dengue por Autómatas Celulares

“…De tal forma, será más sencillo conocer la interacción de las poblaciones. [9,12,17]. Habiendo definido el número correspondiente a las células, procederemos a realizar la tabla de reglas.…”

“…El software que se utilizará es el CD++ debido que usa el formalismo DEVS con una interfaz dinámica que permite la programación de forma sencilla. [9,12,17,19]. La gráfica del estado inicial, se analiza dos cuadros para su respectiva interpretación, el lado izquierdo contiene la malla de la Superficie y el lado derecho contiene la malla del Clima.…”

“…De esta manera, este conjunto de células logran una evolución según una determinada expresión matemática, que es sensible a los estados de las células vecinas, la cual se le denomina como reglas de transición local. Según Wainer y Giambiasi en [17], el formalismo Cell-DEVS fue presentado como la combinación de los autómatas celulares (A.C.) y el formalismo DEVS, cada célula está definida como un modelo atómico, y se determina el procedimiento para acoplar las células, es decir, se define la interacción de las células entre sí. [12,16,18].…”

“…Por lo cual, la definición del vecindario puede variar de acuerdo a la dinámica de la célula que puede interactuar con las demás. [15,17,18].…”