Post on 13-Jun-2015
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Framework basado en
agentes para prevenir la
delincuencia
Gema López Muñoz
Índice
IntroducciónTrabajo relacionadoModelo simulación– Desplazamiento de la delincuencia.– Formalización
Estrategias de los guardianesSimulaciones– Escenarios– Ejemplo de trazas de simulación– Resultados de simulación
Método de análisis formalConclusiones
¿De qué hablamos?
Framework basado en agentes para el análisis de la dinámica espacio temporal de la delincuencia.
Introducción
¿Para qué?
Ayuda para: Construcción teórica dinámica delincuencia Toma de decisiones políticas
Introducción
Criminal hot spots: Lugares con una alta concentración de actividades delictivas. Muchos transeúntes y vigilancia inadecuada.
¿Dónde y cuándo surgen los ‘hot spots’?
¿Cuánto tiempo persisten?
¿Cómo pueden evitarse?
Introducción
¿Cómo?
Técnicas de simulación para comparar diferentes estrategias para el movimiento de los guardianes en términos de su eficiencia (bajo coste) y efectividad (alta tasa de prevención).
Introducción
Enfoque clásico
Recoger gran cantidad de datos empíricos y usar técnicas de análisis para identificar las tendencias en estos datos.
Inconveniente: Se centra en los patrones de los desplazamientos pasados , que no garantiza que los patrones futuros serán similares
Introducción
Alternativa
Utilizar un entorno de simulación para predecir la dinámica del desplazamiento de la delincuencia en el futuro.
Introducción
Se propone:
Framework basado en agentes para apoyar la prevención del delito.
Componentes principales:1. Modelo de simulación basado en agentes para el
desplazamiento de la delincuencia.– Permite definir diferentes estrategias para el movimiento de
los guardianes.
2. Método de análisis formal para simular trazas con más detalle.– Permite analizar grandes cantidades de trazas en un tiempo
limitado.Introducción
Técnicas de modelado:
Modelado basado en agentes Modelado basado en la población Autómatas celulares Diferentes técnicas de análisis espacial Técnicas de computación evolutivas
Trabajos relacionados
¿Qué tienen en común?
Proceso de desplazamiento se estudia como el resultado de la interacción entre tres tipos de agentes: criminales, guardianes y transeúntes.
Teoría de la actividad rutinaria en la delincuencia: “Un delito sucede cuando un delincuente está motivado por un objetivo adecuado, en ausencia de guardianes.”
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¿De dónde se sacan los datos?
Datos reales Datos empíricos Punto de vista intermedio (reales y empíricos)
Trabajos relacionados
¿En qué se diferencia con otros estudios?
Las reglas de comportamiento de los delincuentes y los transeúntes son casi completamente reutilizadas de estudios anteriores.
El comportamiento de los guardianes es variable. Una investigación preliminar señaló que hay muchas posibilidades para mejorar las estrategias de movimiento de los guardianes.
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¿En qué se diferencia con otros estudios?
Estrategia de movimiento de los guardianesEstrategia reactiva:
“Los guardianes se mueven a un lugar después de que muchos delitos se hayan cometido allí”Estrategias preventivas:
“Los guardianes se mueven a un lugar tan pronto como ellos esperan que muchos crímenes se vayan a cometer”Estrategias híbridas
(mezcla de las dos anteriores)
Comparación de estas estrategias en términos de su eficiencia y eficacia.
Uso de técnicas formales para analizar trazas de simulación.Trabajos relacionados
Desplazamiento de la delincuencia
Sistemas de mejora de la vigilancia(cámaras) Aumento de agentes de policía Cambio política de vigilancia Reputación de localizaciones específicas en una ciudad (esta última es causa y efecto).
Modelo de simulación
Para modelar desplazamiento:
1. Nº total de agentes: nº de delincuentes, guardianes y transeúntes
2. La ciudad o lugar puede ser representado en términos de un número de localizaciones.
3. Cuántos agentes de cada tipo están presentes en cada localización: densidad de delincuentes, guardianes y transeúntes
4. Reputación de cada localización.
Modelo de simulación
Atractivo de localizaciones:
Transeúntes: localizaciones seguras (X guardianes y 0 delincuentes) Guardianes: muchos delincuentes Delincuentes: muchos transeúntes y pocos guardianes.
Modelo de simulación
Idea de ‘hot spots’
“Se producen más agresiones en localizaciones donde hay muchos delincuentes y transeúntes y pocos guardianes.”
Modelo de simulación
Formalización
Variables en el modelo de simulación:
Modelo de simulación
Formalización
Número de agentes en cada localización se calcula determinando el movimiento de los agentes dependiendo del atractivo de la localización.
Modelo de simulación
Formalización
Para delincuentes:c(L, t+Δt)= c(L,t) + η·(β(L,c,t)·c – c(L,t))Δtη: expresa la tasa con la que los criminales se
mueven por unidad de tiempo
Para transeúntes:p(L, t+Δt)= p(L,t) + η·(β(L,p,t)·p – p(L,t))Δt
Modelo de simulación
Formalización – Atractivo de una localización
Para delincuentes: β(L,c,t)= p(L,t)/p β(L,c,t)= βc1·(1-g(L,t)/g) + βc2·p(L,t)/p + βc3·ba(L,c,t)
Para transeúntes: β(L,p,t)= g(L,t)/g β(L,p,t)= βp1·(1-c(L,t)/c) + βp2·g(L,t)/g + βp3·ba(L,p,t)
Modelo de simulación
Formalización
Agresiones por unidad de tiempo:assaul_rate(L,t)= max(c(L,t)·p(L,t) – ϒ·g(L,t),0)ϒ: capacidad de los guardianes para evitar un asalto
Agresiones totales:total_assaults(L, t+Δt)= total_assaults(L,t) +
assault_rate(L,t) Δt
Modelo de simulación
Formalización
Implementado en el entorno de modelado basado en agentes LEADSTO (a Language and Environment for Analysis of Dynamics by SimulaTiOn)
Modelo de simulación
Cantidad de guardianes que se mueven a una nueva localización:
“Baseline strategie”: No se mueven.“Reactive 1”: Proporcional a la densidad de criminales en esa localización.“Reactive 2”: Proporcional al porcentaje de agresiones que ha tenido lugar recientemente en ese lugar.“Reactive 3”: Proporcional al porcentaje de agresiones que ha tenido lugar hasta el momento en ese lugar.“Reactive 4”: Proporcional a la densidad de transeúntes en esa localización.“Anticipate 1”: Proporcional a la densidad de criminales que ellos esperan que esa localización tenga en el futuro.“Anticipate 2”: Proporcional a la densidad de transeúntes que ellos esperan que esa localización tenga en el futuro.“Anticipate 3”: Proporcional a la cantidad de agresiones que ellos esperan que esa localización tenga en el futuro.“Hybrid 1”: Combinación de reactive 2 y anticipate 2. Media de la cantidad de los guardianes determinado por esas dos estrategias.“Hybrid 2”: Combinación de reactive 3 y anticipate 2. Media de la cantidad de los guardianes determinado por esas dos estrategias.
Estrategias de los guardianes
Formalización
G(L, t+Δt)= g(L,t) + η · σ(L,t) Δt, dondeσ(L,t): cantidad de guardianes que se mueven
por unidad de tiempo.
Estrategias de los guardianes
Formalización
Estrategias de los guardianes
Tasa media de delincuencia: aar(L,t)= assault_rate(L,t) / ΣX:locassault_rate(X,t)
Tasa media total de delincuencia: taar(L,t)= total_assaults(L,t) / ΣX:loctotal_assaults(X,t)
η2 : velocidad a la que se mueven los delincuentes y/o transeúntes
¿Cuál es la mejor estrategia?
Efectividad: total_assaults <Eficiencia: total_costs-(t+Δt)= total_costs(L,t) +
ΣX:locσ(X,t)·ε·Δt
ε: el coste del movimiento de los guardianes por paso de tiempo
Estrategias de los guardianes
Recuerda: ¿Cómo? Mediante técnicas de simulación para comparar diferentes estrategias para el movimiento de los guardianes en términos de su eficiencia (bajo coste) y efectividad (alta tasa de prevención).
Escenarios
Simulaciones
Escenarios
Simulaciones
800 delincuentes 400 guardianes 4000 transeúntes
Parámetros
Simulaciones
Atractivo localización:βc1=0.4, βc2=0.6, βc3=0
βp1=0.1, βp2=0.1, βp3=0.8
Factor de velocidad: η=0.5, η2=10 (η2=30 anticipate 3b)Capacidad de los guardianes para evitar un asalto: ϒ=1950Coste movimiento: ε=250Δt=0.1Tiempo total simulación = 100
Ejemplo de trazas de simulación
Simulaciones
Ejemplo de trazas de simulación
Simulaciones
Resultados – Cantidad total de asaltos
Simulaciones
Resultados – Importe total de costes
Simulaciones
Resultados de la simulación
total_prevented_assaultss (t)= ΣX:loc(total_assaultsbaseline(X,t) – total_assaultss (X,t))
ratios= total_costss(lt) / total_prevented_assaultss (lt)
Simulaciones
Resultados de la simulación – Relación coste-beneficio
Simulaciones
TTL (Temporal Trace Language)
Soporte a la especificación formal y al análisis de las propiedades dinámicas, cubriendo aspectos cualitativos y cuantitativos. Entorno software: Editor propiedades TTL Herramienta de chequeo propiedades contra las
trazas.
Método de análisis formal
P1 - Tiempo de adaptación máxima
Método de análisis formal
P2 – Propagación igualitaria de la delincuencia
Método de análisis formal
P3 – Tasa de movimiento máxima
Método de análisis formal
Trabajo futuro
Incorporar un agente de ayuda inteligente dentro del modelo de simulación (BD con actividades de los ciudadanos y delitos cometidos) Uso de más estrategias para los delincuentes
Conclusiones
Referencia
• Tibor Bosse and Charlotte Gerritsen, An Agent-Based Framework to Support Crime Prevention
• http://www.freedigitalphotos.net
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