Simulación a gran escala de dinámicas poblacionales para análisis sociodemográficos

En esta tesis presentamos una metodología para simular dinámicas poblacionales a gran escala. Concretamente, hemos desarrollado un entorno de simulación paralela que permite emular modelos demográficos, simulando las interacciones de individuos en una sociedad con el fin de obtener la proyección de la población. Dos de los principales obstáculos para el uso de la simulación basada en agentes en su práctica son (a) la escalabilidad cuando el análisis requiere modelos muy grandes, y (b) su facilidad de uso particularmente en usuarios que no tienen experiencia en programación. Nuestro enfoque propone una solución en la simulación a gran escala de sistemas sociales en un entorno paralelo. Mostramos su potencial estudiando su rendimiento, identificando los factores que la hacen más sensible en el tiempo de ejecución e investigando el impacto de tres configuraciones conocidas de la arquitectura. Puesto que la aplicación de la simulación paralela en demografía es nueva, es útil calcular el efecto de estos factores en el rendimiento de la metodología que proponemos. Por otro lado, el entorno desarrollado incluye una interfaz gráfica de usuario que permite a los usuarios sin experiencia en programación especificar modelos demográficos basados en agentes y ejecutarlos de forma transparente en un entorno paralelo.

Con este enfoque, ayudamos a superar una gran barrera en el uso de la simulación aunque un conocimiento técnico para ejecutar escenarios en una arquitectura de altas prestaciones sea necesario. Finalmente, presentamos dos casos de estudio que ponen de manifiesto el alcance de nuestro enfoque para las ciencias sociales. El primero realiza un análisis de la evolución de la población gambiana emigrada en España entre 2001 y 2011, un periodo especialmente relevante para las inmigraciones en España. El segundo caso simula los cambios sociodemográficos de Corea del Sur durante ciento años. El objetivo es mostrar qué puede aportar nuestra metodología para el estudio en profundidad de procesos demográficos. Nuestros resultados muestran que la modelización basada en agentes puede ser de gran utilidad en demografía. Asímismo, el uso de uno en torno de computación paralelo nos permite simular la demografía poblacional a gran escala.