Introduction to Modeling Systems Dynamics

6 EC

Semester 2, periode 4

5071ITMS6Y

Eigenaar Bachelor Informatiekunde
Coördinator prof. dr. Tom van Engers
Onderdeel van Bachelor Informatiekunde, jaar 1Bachelor Informatiekunde, jaar 2
Links Zichtbare leerlijnen

Studiewijzer 2024/2025

Globale inhoud

In dit vak leren student dynamische systemen te zowel kwalitatief als kwantitatief te beschrijven als zogenaamd System Dynamic Model. Dergelijke modellen maken het mogelijk om bijvoorbeeld ecosystemen waarin het opereren van deelnemers wordt beïnvloed door een dynamisch samenspel van endogene en exogene factoren te onderzoeken en het gedrag ervan te begrijpen. Daarnaast kunnen we met dergelijke modellen de effecten van ingrepen bestuderen en daarmee besluitvorming over interventies met rationele argumenten ondersteunen.

In het vak Modelling System Dynamics leren student hoe de factoren, de relaties daartussen en dynamieken met behulp van kwalitatieve en kwantitatieve systeemmodelleringstechnieken, zoals causale lussendiagrammen, voorraad-stroommodellen en simulaties te beschrijven. Door deze modellen te gebruiken, analyseren we de effecten van interne en externe factoren op het systeemgedrag. Studenten leren hoe systeemdynamische simulaties kunnen bijdragen aan rationele besluitvormingsprocessen, bijvoorbeeld door het testen en evalueren van beleidsmaatregelen en interventies op basis van modeluitkomsten.

De cursus volgt twee hoofdlijnen:

  • Wetenschappelijke onderbouwing van systeemdynamische modellering. Dit omvat de theoretische en conceptuele basis van systeemdynamica, waaronder netwerkstructuren, feedbackmechanismen en systeemgedrag. Studenten leren hoe ze complexe interacties binnen netwerkorganisaties kunnen structureren en analyseren met behulp van dynamische modellen.
  • Toepassing van systeemdynamica op een casus. Studenten werken in groepen aan een specifieke casus waarin zij een dynamisch systeem modelleren en analyseren. Simulatie met behulp van het ontwikkelde systeemdynamisch model, helpt hen mogelijke  interventies te ontwerpen die de werking van het systeem kunnen verbeteren.

Door deze combinatie van theorie en praktijk leren studenten hoe ze dynamische systemen beter kunnen begrijpen, voorspellen en beïnvloeden met behulp van systeemdynamische modellering en simulatie.

Studiemateriaal

Literatuur

  • Menczer, F., Fortunato, S., & Davis, C. (2020). A First Course in Network Science (H1).

  • Barabasi, A. (2016). Network Science (H1).

  • Vennix, J. A. M. (1999). Group model-building: Tackling messy problems. System Dynamics Review, 15(4), 379-401.

  • Menczer, F., Fortunato, S., & Davis, C. (2020). A First Course in Network Science (H2).

  • Sterman, J. D. (2001). System dynamics modeling. Encyclopedia of Operations Research and Management Science, 1578-1587.

  • Van der Zwet, J. (2022). Promises and pitfalls of computational modelling for insurgency conflicts. Journal of Conflict Resolution, 66(2), 277-305.

  • Menczer, F., Fortunato, S., & Davis, C. (2020). A First Course in Network Science (H4).

  • Barabasi, A. (2016). Network Science (H2).

  • Van Engers, T. M., Van den Herik, J., & Hulstijn, J. (2011). Policy Making: How rational is it? Artificial Intelligence and Law, 19(1), 1-29.

  • Sterman, J. D. (2001). System Dynamics Modelling. Encyclopedia of Operations Research and Management Science, 1578-1587.

  • Auping, W. L., Van Daalen, C., & Hulshof, P. J. H. (2015). Societal ageing in the Netherlands: a robust system dynamics approach. Journal of Simulation, 9(4), 291-300.

  • Macmillan, A., Connor, J., Witten, K., Kearns, R., & Rees, D. (2014). The Societal Costs and Benefits of Commuter Bicycling. Journal of Transport & Health, 1(2), 144-157.

  • Homer, J. B., & Hirsch, G. B. (2006). System Dynamics Modeling for Public Health: Background and Opportunities. American Journal of Public Health, 96(3), 452-458.

Practicummateriaal

  • zie Canvas

Software

  • zie Canvas

Leerdoelen

  • De student herkent en identificeert de factoren die het te bestuderen systeem beïnvloeden (qualitatief) en kan de relaties daartussen eerst kwalitatief en daarna kwantitatief beschrijven
  • De student kan vanuit verschillende perspectieven bepalen hoe interventies in het beschreven systeem andere voor het op te lossen probleem relevante factoren beïnvloeden
  • De student past de kennis toe op een specifieke case
  • De student is in staat de implicaties van veranderingen in endogene en exogene factoren op het te bestuderen dynamische systeem te analyseren en modeleren
  • De student is in staat een eenvoudige simulatie van een dynamisch systeem te ontwerpen en daarmee de beleidskeuzes gericht op beïnvloeding van de endogene en exogene factoren te evalueren
  • De student is in staat het ontwikkelde model van het te bestuderen dynamische systeem en daarvan afgeleide simulatie te presenteren en de daarbij gehanteerde keuzen te beargumenteren met wetenschappelijke argumenten
  • De student is in staat over het onderzoek een wetenschappelijk verslag te schrijven in de vorm van een wetenschappelijke publicatie

Onderwijsvormen

  • Hoorcollege
  • Werkcollege
  • Zelfstandig werken aan bijv. project/scriptie
  • Begeleiding/feedbackmoment
  • Presentatie/symposium
  • Zelfstudie
  • (Computer)practicum

Verdeling leeractiviteiten

Activiteit

Uren

Deeltoets

2

Hoorcollege

12

Vragenuur

10

Werkcollege

12

Zelfstudie

132

Totaal

168

(6 EC x 28 uur)

Aanwezigheid

Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):

  • Voor practica en werkcolleges, met opdrachten, geldt een aanwezigheidsplicht, tenzij anders vermeld in de studiegids. Wanneer studenten niet voldoen aan deze aanwezigheidsplicht kan het onderdeel niet met een voldoende worden afgerond. De aanwezigheidsplicht met betrekking tot hoor-werkcolleges staat, indien van toepassing, vermeld in de studiegids.

Toetsing

Onderdeel en weging Details

Eindcijfer

1 (100%)

Deeltoets

De toetsing bestaat uit een deeltentamen (30%), een individueel essay (20%), een groepsverslag in de vorm van een wetenschappelijk artikel (40%) en een groepspresentatie (10%). Het deeltentamen kan worden herkanst, maar is dan over de gehele leerstof. Daarnaast zijn er wekelijkse opdrachten die met voldoende dan wel onvoldoende worden beoordeeld. Studenten mogen maximaal een onvoldoende scoren voor deze wekelijkse opdrachten om de cursus te kunnen afronden.

Opdrachten

Zie Canvas

Fraude en plagiaat

Dit vak hanteert de algemene 'Fraude- en plagiaatregeling' van de UvA. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd. Bij verdenking van fraude of plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Zie de Fraude- en plagiaatregeling van de UvA: http://student.uva.nl

Weekplanning

Zie Canvas

Contactinformatie

Coördinator

  • prof. dr. Tom van Engers

Docenten

  • Sarah Koek MSc
  • Robin Kuipers