Human Trust Modeling and Simulation

1. DSS Seminar Ing. Arnoštka Netrvalová Human Trust Modelingand Simulation &Retrospection … Simulation of Thermal Process in Human Body (1975 - 1983) 3.3.2008

2. Modelování tepelného procesu v lidském těle • Deskový, válcový model • N vrstev (1- 6) • Parciální diferenciálnírovnice • Tělesná teplota • Teplotní komfort, teplotní stres • Využití – stanovení délky pobytu v prostředí s nadměrným tepelným zatížením Seminář DSS - Modelování a simulace /33

3. Šíření tepla v lidském těle • Tepelná rovnováha lidského těla QM - QDP - QV - QRL - QRS = QR + QC = QKO QM– vnitřní metabolický vývin tepla v těle člověka QDP– tepelná ztráta difúzí vodní páry povrchem těla QV– tepelná ztráta odpařováním potu s povrchu těla QRL – tepelná ztráta latentní respirací QRS– tepelná ztráta suchou respirací QKO– přenos tepla s povrchu těla na vnější povrch oděvu QR– přenos tepla sáláním s povrchu oděného těla QC– přenos tepla konvekcí s povrchu oděného těla Seminář DSS - Modelování a simulace /33

4. Tepelný proces Základní rovnice: t>0, xi Ωm, m=1,…,4 m – index vrstvy λ–součinitel teplotní změny T– teplota Ωm– oblast vrstvy xi– složka prostorových souřadnic k – druhy objemového tepelného toku qV – objemový tepelný tok ρm– hustota vrstvy cm– měrná tepelná kapacita vrstvy t – čas Seminář DSS - Modelování a simulace /33

5. Tepelný proces v lidském těle Lidské tělo – vícevrstvý systém transverzálně izotropní - tepelná difuzivita Druhy objemového tepelného toku v příslušné vrstvě pro: k=1- vývin tepla vlivem metabolismu k=2 - teplo sdílené konvekcí k=3 - teplo sdílené radiací k=4 - teplo sdílené pocením k=5 - teplo sdílené dýcháním k=6 - teplo přenášené krevním oběhem k=7 - teplo přenášené vypařováním Seminář DSS - Modelování a simulace /33

6. Simulace tepelného procesu v lidském těle Simulace tepelného procesu v těle dělníka ve slévárně Trojvrstvý deskový model Tprostředí = 60°C Tmed … střední tělesná teplota Ts … povrchová teplota Seminář DSS - Modelování a simulace /33

7. Modelování důvěry • Důvody modelování důvěry • Důvěra jako prvek chování • Reprezentace důvěry • Vizualizace důvěry • Matematický model důvěry • Aplikace agentní technologie • Kooperace na základě důvěry • Zaměření další práce Seminář DSS - Modelování a simulace /33

8. Důvody modelování důvěry • Fenomén každodenního života • Internet • Bankovnictví – spolehlivost klienta • Obchodování – důvěryhodnost partnera • Služby – kvalita, včasnost, finanční náročnost • Informatika – správnost získaných dat Seminář DSS - Modelování a simulace /33

9.  slepá důvěra    nerozhodnost    absolutní nedůvěra   Důvěra jako prvek chování Seminář DSS - Modelování a simulace /33

10. Definice důvěry Seminář DSS - Modelování a simulace Důvěra někoho někomu (něčemu) je závazek založený na očekávání, že v budoucnosti bude ten (něco), komu(čemu) byla důvěra projevena, jednat v zájmu toho (čeho), kdo (co) předtím působil v jeho prospěch. /33

11. Důvěra jako prvek chování Obyčejná věta: ,, Věřím mu. “ • Co to vlastně znamená? • Můžeme důvěru měřit? • A jak důvěru zobrazíme? Seminář DSS - Modelování a simulace /33

12. 1 0.5 0 Absolutní nedůvěra Neomezená důvěra Nedůvěra Průměrná důvěra Slabá důvěra Mírná nedůvěra Silná nedůvěra Velkádůvěra Lhostejnost Reprezentace důvěry Seminář DSS - Modelování a simulace /33

13. Reprezentace důvěry Absolutní nedůvěra Hodnota důvěry Bezmezná důvěra Seminář DSS - Modelování a simulace /33

14. důvěra (1, 0) (1, 1) objekt vlevo (0.5, 0.5) (0, 1) nedůvěra (0, 0) nedůvěra důvěra objekt vpravo Vizualizace důvěry „Čtverec důvěry“: dvě relace pro pár a jedna hodnota pro relaci Seminář DSS - Modelování a simulace /33

15. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Vizualizace důvěry Tvary čtverců důvěry – jednoduché zobrazení stupně důvěry ve dvojici. Základní tvary: 1 - pár se vzájemnou nedůvěrou 3 - pár v němž jeden slepě důvěřuje a druhý vůbec 5 - situace, kdy jeden důvěřuje a druhý je nerozhodný 7 - situace, kdy je jeden nerozhodnut a druhý nedůvěřuje 9 - oba jedinci jsou nerozhodnuti nebo mezi nimi neexistuje žádný vztah Příklad: Zobrazení důvěry v komunitě Seminář DSS - Modelování a simulace /33

16. Aplikace teorie informace a měření důvěry Seminář DSS - Modelování a simulace /33

17. Ilustrační příklad – reklamní kampaň Seminář DSS - Modelování a simulace /33

18. Úspěšná agresivní reklamní kampaň Seminář DSS - Modelování a simulace /33

19. A 0.9 0.8 0.6 B C 0.5 Typy důvěry • personální – důvěra mezi jedinci -„jedním směrem“ - vzájemná • fenomenální – důvěra v nějaký jev (produkt) Příklad: Reprezentace personální důvěry v tříčlennéskupině Seminář DSS - Modelování a simulace /33

20. Utváření personální důvěry - původní míra personální důvěry i-tého prvku v j-tý prvek - počet vzájemných kontaktů i-tého a j-tého prvku - počet doporučení j-tého prvku i-tému jinými prvky - součet odpovědí j-tého prvku shodujících se s bází znalostí i-tého - součet správných odpovědí j-tého prvku i-tému prvku, je-li znám - nahodilost, kde -0.1<<0 a 0<0.1 - váhový koeficient ohodnocení počtu kontaktů a doporučení j-tého - váhový koeficient j-tého prvku ohodnocení počtu správných a shodných odpovědí - konstanty, rozhodující o přírůstku (úbytku) míry důvěry Seminář DSS - Modelování a simulace /33

21. Utvářenífenomenálnídůvěry - původní míra důvěry i-tého prvku v k-tý produkt- míra důvěry (personální) i-tého prvku v j-tý prvek - míra důvěry j-tého prvku v k-tý produkt - počet vzájemných kontaktů i-tého a j-tého prvku - počet všech doporučení k-tého produktu i-tému prvku - nahodilost, kde -0.1<<0 a 0<0.1 - váhový koeficient ohodnocení počtu vzájemných kontaktů i-tého a j-tého prvku Seminář DSS - Modelování a simulace /33

22. Poštovní schránka Čekání Příjem Testování Odeslání Zpracování Vykonání testuj zprávu vykonej pokyn čekej na zprávu přijmi a ulož zprávu odešli výslednou zprávu zpracuj zprávu, popř. vytvoř další dotaz indikuj existenci zprávy Ukončení komunikace počáteční stav externí proces příchod zprávy zpráva přijata a uložena žádná zpráva zpráva uložena zpráva vybrána interní proces pokyny ukončení koncový stav odesláno informace ke zpracování vykonáno zpracováno Stavový diagram obecného prvku s důvěrou 2 paralelní procesy Seminář DSS - Modelování a simulace /33

23. Aplikační podpora Svět    Konzumenti     Producenti      Vládce Koncepce modelu důvěry Základní myšlenka - model lidské důvěry s intervenčním zásahem ----řízení …..data +++komunikace Seminář DSS - Modelování a simulace /33

24. Agentní systémy Seminář DSS - Modelování a simulace /33

25. Software pro modelování a simulaci agentních systémů • RETSINA (Reusable Environment for Task-Structured Intelligent Networked Agents ) - Carnegie Mellon University • Swarm (Swarm Intelligence) - Santa FE Research Institute • JADE (Java Agent DEvelopment Framework) JADE - vývoj MAS řídící se standardy FIPA, middleware: • Prostředí pro běh agentů • Knihovny tříd pro vývoj agentů • Balíček grafických nástrojů pro administraci a monitorování agentů Seminář DSS - Modelování a simulace /33

26. Kooperace na základě důvěry Aplikace • Teorie grafů • Teorie her • Výpočet indexu “opatrnosti” • Vzájemná důvěra Matice důvěry Seminář DSS - Modelování a simulace /33

27. Kooperace na základě důvěry Výplatní maticer = (y -z)x = g=(x -y)w = (1-) t = (w -x)z = (1-) y = (1-) (1-) Index „opatrnosti “ Matice opatrnosti Redukovaná matice (“vektor“) opatrnosti (před-vybraných dvojic) Seminář DSS - Modelování a simulace /33

28. Kooperace na základě důvěry Dva příklady: • přijetí kooperace (0,1 tij = [0.78; 0.81] • odmítnutí kooperace (-, 0  (1, +) tij =[0.25; 0.47] Seminář DSS - Modelování a simulace /33

29. Kooperace na základě důvěry Index opatrnosti c (vybrané hodnoty vzájemné důvěry) AvybíráB (pro tAB, tBA>0.5 ) Seminář DSS - Modelování a simulace /33

30. t BA 1 0,78; 0,94 0,9 0,96; 0,82 0,83; 0,81 0,8 0,72; 0,79 0,71; 0,74 0,79; 0,72 0,88; 0,72 0,7 0,7 0,8 0,9 1 t AB Kooperace na základě důvěry Kritéria výběru dvojice Minimum z: 1. průměrů obou indexů opatrnosti 2. maxim z obou indexů opatrnosti hodnocené dvojice Příklad (n=15, =10°, tij - random): [0;6] c[0.45;0.15] t[0.96;0.82] [4;9] c[0.52;0.35] t[0.79;0.72] [4;13] c[0.19;0.51] t[0.78;0.94] [5;9] c[0.40;0.49] t[0.71;0.74] [5;10] c[0.36;0.50] t[0.72;0,79] [9;12] c[0.56;0.24] t[0.88;0.72] [12;14] c[0.40;0.36] t[0.83;0.81] Seminář DSS - Modelování a simulace /33

31. Výsledky a zaměření další práce • Kooperace na základě důvěry –submitpaper • Model fenomenální důvěry –realizace v JADE, fáze ověřování, simulační studie • Model personální důvěry • Funkční propojení obou modelů • Úprava, zpřesňování, ověřování … Seminář DSS - Modelování a simulace /33

32. References(Trust only) [1] The World Book Dictionary. World Book. Inc. Scott Fetzer Company. The World Book Encyclopedia, Chicago, 1964. [2] M. Deutsch, Cooperation and Trust: Some Theoretical Notes. Nebraska Symposium on Motivation, Nebraska University Press, 1962. [3] R. T. Gombiewski, M. MC Conkie: The Centrality of Interpersonal Trust in Group Processes. Theory of Group Processes, Wiley, 1975. [4] D. Gambetta, "Can We Trust Trust?", in Trust :Making and Breaking Cooperative Relations, electronic edition, Department of Sociology, University of Oxford, chapter 13, pp. 213-237, 2000. [5] S. Marsh, “Formalizing Trust as a Computational Concept,” Ph.D. Thesis, Department of Mathematics and Computer Science, University of Stirling, 1994. [6] Š. Urbánek, “Modeling and Simulation of trust Evolution in Complex Systems,” Master Thesis, Slovak Technical University, Bratislava, Slovakia, 2004. [7] A. Netrvalová, J. Šafařík: “Human Trust Modeling,” 5thInternational Conference Aplimat, Department of Mathematics, Slovak Technical University, Bratislava, Slovakia, February 2006. [8] A. Netrvalová, “Modeling and Simulation of Trust Evolution,” Technical Report No.DCSE/TR-2006-02, University of West Bohemia, Pilsen, Czech Republic, May 2006. [9] R. Boyle, P. Bonacich:"The Development of Trust and Mistrust in Mixed-Motive games". Sociometry, 33, 123-139, 1970. [10] A. Netrvalová, “Trust, Belief and Disinformation,” 6thInternational Conference Aplimat, Department of Mathematics, Slovak Technical University, Bratislava, Slovakia, February 2007. [12] V. Hruška, Research of Implementation Tools for Modeling Agent Systems, Bachelor Thesis, University of West Bohemia in Pilsen, Czech Republic, 2007 [13] P. Hendrych, Trust Simulation Applying Agent Technology, Master Thesis, University of West Bohemia in Pilsen, Czech Republic, 2007 [14] A. Netrvalová, J. Šafařík: Selection of Partners for Co-operation Based on Interpersonal Trust, HSI‘08Conference on Human System Interaction, University of Information Technology andManagement, Rzeszow, May 25-27, 2008, Krakow, Poland(submitted) Seminář DSS - Modelování a simulace /33

33. Děkuji za pozornost.