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.”

Trabajos relacionados

¿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.

Trabajos relacionados

¿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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