マルチエージェント・シミュレーション（２）

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1 マルチエージェント・シミュレーション（２）
シミュレーション論 Ⅱ 第７回 マルチエージェント・シミュレーション（２）

2 第６回のレポート解答例 マルチエージェント・シミュレーションの特徴＋利点をまとめ、３点以上述べてください （１）
特徴：比較的単純な要素＋局所的相互作用によるモデル化 利点：プログラミングが単純で明確、要素数の増減や相互作用の追加・　 　　　　変更が容易 （２） 特徴：全体的な挙動の一括した記述や大域的制御の不要なボトムアップ 　　　　的モデル 利点：トップダウン的モデルに比べてモデルの記述や制御が容易 （３） 特徴：個体差、エージェントの異種性の導入が容易 利点：モデルの複雑な拡張が可能、現象の複雑さの要因を解析できる

3 今回の内容 マルチエージェント・シミュレーションの一例として、ごく簡単な「マクロ」を用いた２次元セルオートマトンの作成をおこなう

4 Excelによるライフゲームの作成 Excelを用いて、2次元セルオートマトンの代表例である「ライフゲーム」を作成する

5 ライフゲームの概要 各セルには「生」「死」の2状態がある 各セルは自分と周囲の計9セルの状態によって生死が決定される 生死のルール： 誕生
誕生  死んでいるセルの周囲に3つの生きているセルが あれば次の世代では生きる（誕生する）。 維持  生きているセルの周囲に2つか3つの生きている セルがあれば次の世代でも生き残る。 死亡  上以外の場合には次の世代では死ぬ。

6 ライフゲームの作成（１） Excelの全てのセルを選択し、「書式」→「列」→「幅」で「２」とする（正方形のセルを作る）

7 ライフゲームの作成（２） Ｂ２～Ｕ２１、Ｘ２～ＡＱ２１に20×20の枠を作成し、左側の枠に全て「0」を入力する

8 ライフゲームの作成（３） 右側の枠に左側の枠の次ステップの状態を記述する 0を死、1を生とし、ルールに従って生死を決定する
Ｘ２セルに以下のように入力する =IF(SUM(A1:C3)=3,1,IF(AND(B2=1,SUM(A1:C3)=4),1,0)) 自分と周囲の計9セルで3セル生きていれば生、自分が生で周囲9セルで4セル生きていれば生、それ以外は死

9 ライフゲームの作成（４） 入力できたら右側の枠内全てにドラッグでコピー
枠線をコピーしたくないときは右下に出るボックスをクリックして「書式なしコピー」を選ぶとよい

10 ライフゲームの作成（５） 「マクロ」を用いて更新作業をおこなう 左枠の状態から次ステップの状態を右枠で計算→ 左枠へコピー
この操作をマクロによって自動化する 「表示」→「ツールバー」→「Visual Basic」を選択 「セキュリティ」をクリックして「セキュリティレベル」を「中」にしておく 「コントロール　ツールボックス」ボタンを押す

11 参考：Excel2007の場合 Excel2007を利用している場合は、左上のOfficeボタンから「Excelのオプション」→「基本設定」を選び、「[開発]タブをリボンに表示する」にチェックを入れる 開発タブが表示されるので、「挿入」から「フォームコントロール」でボタンを設置し、「記録」ボタンでマクロの記録・登録をおこなう

12 ライフゲームの作成（６） ツールボックスの「コマンドボタン」をクリックし、適当な位置に貼り付ける

13 ライフゲームの作成（７） コマンドボタンを右クリックし、「プロパティ」を選ぶ
（オブジェクト名）を「更新ボタン」、Captionを「更新」とする（できたらプロパティは閉じる）

14 ライフゲームの作成（８） 「Visual Basic」ツールバーの赤丸を押し、操作の記録をおこなう（マクロの記録）
「マクロ名」は「更新」とする 「右枠内全て（X2～AQ21）をコピー」→「B２セルを右クリック」→「形式を選択して貼り付け」→「値」→「Ｘ１セルをクリック」 以上ができたら四角い停止ボタンを押して記録を終了する

15 ライフゲームの作成（９） 「Visual Basic」ツールバーの「デザインモード」ボタンが押されていることを確認し、コマンドボタン（更新ボタン）をダブルクリックする 空白になっている「End Sub」の前に「更新」と記入 デザインモード ボタン

16 ライフゲームの作成（１０） デザインモードのウインドウを閉じ、Visual Basicツールバーの「デザインモード」ボタンを押して終了させる
左枠の適当な位置に「１」をいくつか入力し、「更新」ボタンを押して動くかどうか確認してみよう

17 ライフゲームの作成（１１） 左枠内を選択し、「書式」→「条件付き書式」でセルに色をつける
フォントの色とセルのパターンを「０」のとき白、「１」のとき青とする

18 ライフゲームの作成（１２） コントロールツールバーから「コマンドボタン」を選び、もう１つボタンを作成する
右クリック→「プロパティ」とし、 （オブジェクト名）を「クリアボタン」、Captionを「クリア」とする（できたらプロパティは閉じる）

19 ライフゲームの作成（１３） 「Visual Basic」ツールバーの「デザインモード」ボタンが押されていることを確認し、クリアボタンをダブルクリックする 空白になっている「End Sub」の前に「クリア」と記入

20 ライフゲームの作成（１４） ウインドウ左側の「標準モジュール」をダブルクリックし、「Module 1」をダブルクリックして開く
既にある「End Sub」の後に以下のように書く Sub クリア() 　　　Range(“B2:U21") = 0 End Sub

21 ライフゲームの作成（１５） デザインモードのウインドウを閉じ、Visual Basicツールバーの「デザインモード」ボタンを押して終了させる
左枠の適当な位置に「１」をいくつか入力し、「クリア」ボタンを押して全て「０」に戻るか試してみよう

22 ライフゲームの作成（１６） 以上でほぼ完成 適当に１を入力し、更新ボタンを何度か押して実行してみよう

23 様々な初期値で試してみよう 以下のような初期値で試してみよう

24 参考：製品普及モデル ライフゲームのシミュレーションを修正し、2種類の製品普及モデルも作成できる
　（X2セル）＝IF(AND(COUNTIF(A1:C3,1)<3,COUNTIF(A1:C3,2)<3),0, IF(COUNTIF(A1:C3,1)>COUNTIF(A1:C3,2),1, IF(COUNTIF(A1:C3,1)<COUNTIF(A1:C3,2),2, RANDBETWEEN(1,2))))

25 第７回のレポート ２次元セルオートマトンを利用したシミュレーションをおこなうなら、どのようなものをやってみたいか、概要を記述してください