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Ilustrativo: traçadores no atrator de Lorenz, um sistema não linear acoplado canônico

Risk Academy, conduzida pelo Nexus Consortium · Estudos de Sistemas e do Nexo · Departamento de Risco Sistêmico e Complexidade

Networks, agent-based and coupled models, digital twins and their limits

Sistemas complexos e modelagem de sistemas

Complex sistemas and systems modelling is the shared methodological core of nexus and systemic-risk work.

Map complex systems and systems modelling on a real place Open RAS-401
01Escopo

O que a disciplina abrange

Os subtemas que seus cursos e laboratórios ensinam.

Cursos
1 curso aberto
Níveis
L2 Intermediário
Laboratórios
Laboratório de redes, Laboratório de mapas
  • Complexity concepts
  • Análise de redes
  • Agent-based models
  • Coupled sistemas do país
  • Digital twins and their limits
  • Intercomparação de modelos
  • Modelagem reprodutível
  • Emergence and feedback

Courses in development extend the scope to further subjects: Systems thinking foundations; Agent-based and coupled systems modelling; System dynamics and participatory modelling; Digital twins for risk.

02Mapas

Construa um gêmeo de qualquer lugar

Search any place or open the world; the layers and generators follow complex sistemas and systems modelling on the planet map, the globe and in 3D.

O Tonlé Sap e o baixo Mekong em Phnom Penh: planta plana do gêmeo da faculdade. Relevo de 0 a 1 700 m; rio de 2 956 km; 14 barragens; 6 usinas de energia, 88 MW; cobertura arbórea: 37,8 por cento da caixa; lavouras: 39,9 por cento da caixa; áreas construídas: 0,9 por cento da caixa; água permanente: 4,7 por cento da caixa; vazão do rio, GloFAS via Open-Meteo: lida ao vivo quando o gêmeo 3D é aberto; índice de vegetação, MODIS Terra NDVI 8 dias: lido ao vivo quando o gêmeo 3D é aberto; extensão da água superficial, OPERA DSWx (HLS): o pulso de cheia: lida ao vivo quando o gêmeo 3D é aberto; classes de cobertura do solo, MODIS IGBP (anual): lidas ao vivo quando o gêmeo 3D é aberto. Curvas de nível a cada 250 metros a partir da grade de elevação; rios nomeados por classe; proporções de lavouras, cobertura arbórea, água e áreas construídas (esa worldcover 2021) como a classe que ocupa um quarto ou mais de cada célula; barragens como marcas; usinas de energia como marcas.
The Tonle Sap and the Lower Mekong at Phnom Penh, Cambodia. Planta plana dos mesmos dados: o lago e os rios, as barragens, as centrais por capacidade, as células de terra cultivada e de copa arbórea e os números abaixo. O gêmeo 3D abre em dispositivos capazes de o desenhar, depois de verificados os seus dados e o seu código; o caudal, a vegetação, a água de superfície e a cobertura anual do solo carregam no gêmeo a pedido, cada um com a sua data de dados.
  • Terrain 0 to 1,700 m
  • River 2,956 km
  • 14 dams
  • 6 power plants, 88 MW
  • Tree cover 37.8 percent of the box
  • Cropland 39.9 percent of the box
  • Built-up 0.9 percent of the box
  • Permanent water 4.7 percent of the box
  • River discharge, GloFAS via Open-Meteo: read live when the 3D twin opens
  • Vegetation index, MODIS Terra NDVI 8-day: read live when the 3D twin opens
  • Surface water extent, OPERA DSWx (HLS): the flood pulse: read live when the 3D twin opens
  • Land cover classes, MODIS IGBP (annual): read live when the 3D twin opens
Credits and dates per layer are listed under the stage. Relief in the twin is exaggerated ×1.5 for legibility.

Drag to move, right drag or Shift with a drag to turn and tilt, Ctrl with the wheel to zoom. Keyboard: arrows move, Shift with arrows turn and tilt, + and – zoom, 0 resets, V steps through the views, Escape clears.

Planta plana dos mesmos dados: o lago e os rios, as barragens, as centrais por capacidade, as células de terra cultivada e de copa arbórea e os números abaixo. O gêmeo 3D abre em dispositivos capazes de o desenhar, depois de verificados os seus dados e o seu código; o caudal, a vegetação, a água de superfície e a cobertura anual do solo carregam no gêmeo a pedido, cada um com a sua data de dados.

As fronteiras, os nomes e as designações apresentados não implicam qualquer juízo sobre o estatuto jurídico de qualquer território, nem o apoio ou a aceitação dessas fronteiras. Países: Natural Earth (domínio público).

03Mapa ao vivo

Hazards and exposure in Bangladesh

Flood water, active fires and surface heat beside population and night-time lights, over Bangladesh.

O mapa interativo requer JavaScript. A lista de camadas e as fontes estão abaixo.

Camadas 3

Ameaças e exposição

Sobre esta camada
Evidências
Observado (as nuvens deixam lacunas)
Fonte
Produto VIIRS de inundações globais (NASA LANCE)
Fornecedor
NASA LANCE
Licença
Dados abertos da NASA
Versão dos dados
diário; detecção por satélite; as nuvens deixam lacunas
Mais recente na compilação
2026-10-14
Resolução
grade de cerca de 250 m
Incerteza
Detecção por satélite; as nuvens deixam lacunas. Raster de satélite ou de modelo conforme publicado pelo provedor. Nuvens, lacunas de faixa e erro de recuperação deixam lacunas e ruído; os valores são indicadores, e não medições em um local.
Acessado por meio de
gibs.earthdata.nasa.gov, somente depois que você autorizar o mapa ao vivo
Sobre esta camada
Evidências
Observado (as nuvens e o horário da passagem deixam lacunas)
Fonte
VIIRS NOAA-20 375 m (FIRMS) (NASA LANCE FIRMS)
Fornecedor
NASA LANCE FIRMS
Licença
Dados abertos da NASA
Versão dos dados
diário; detecção por satélite; as nuvens e o horário da passagem deixam lacunas
Mais recente na compilação
2026-10-13
Resolução
grade de cerca de 500 m
Incerteza
Detecções por satélite de pontos de calor do dia exibido, incluindo queimadores de gás e calor industrial; não constituem um incêndio confirmado, um relatório de incidente nem um alerta.
Acessado por meio de
gibs.earthdata.nasa.gov, somente depois que você autorizar o mapa ao vivo
Sobre esta camada
Evidências
Estimado
Fonte
Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Universidade Columbia))
Fornecedor
NASA SEDAC (CIESIN, Universidade Columbia)
Licença
CC BY 4.0
Versão dos dados
null; estimativa baseada em censo, estática (2020)
Resolução
grade de cerca de 1 km
Incerteza
Estimativa baseada no censo de pessoas por quilômetro quadrado em 2020, exibida como contexto de exposição; não é uma contagem das pessoas afetadas por qualquer ameaça.
Acessado por meio de
gibs.earthdata.nasa.gov, somente depois que você autorizar o mapa ao vivo
Sobre esta camada
Evidências
Observado (a cobertura persistente de nuvens ainda deixa lacunas)
Fonte
VIIRS NOAA-20 nível 3, 8 dias (NASA LANCE)
Fornecedor
NASA LANCE
Licença
Dados abertos da NASA
Versão dos dados
8 dias; composto de satélite de 8 dias; a cobertura persistente de nuvens ainda deixa lacunas
Mais recente na compilação
2026-09-14
Resolução
grade de cerca de 1 km
Incerteza
Temperatura da superfície do solo medida por satélite nos 8 dias que terminam na data exibida, um indicador de exposição ao calor; não é a temperatura do ar, o índice de calor nem um alerta de calor.
Acessado por meio de
gibs.earthdata.nasa.gov, somente depois que você autorizar o mapa ao vivo
Sobre esta camada
Evidências
Observado
Fonte
VIIRS Black Marble (VNP46A2) (NASA LAADS DAAC)
Fornecedor
NASA LAADS DAAC
Licença
Dados abertos da NASA
Versão dos dados
diário; radiância de satélite, corrigida pelo luar e pela atmosfera
Mais recente na compilação
2026-10-12
Resolução
grade de cerca de 500 m
Incerteza
Radiância noturna medida por satélite na data exibida; as luzes são um indicador indireto do uso de eletricidade e de apagões, e não uma medida de fornecimento ou de acesso.
Acessado por meio de
gibs.earthdata.nasa.gov, somente depois que você autorizar o mapa ao vivo
Sobre esta camada
Evidências
Observado (as nuvens deixam lacunas)
Fonte
VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD (NASA LANCE)
Fornecedor
NASA LANCE
Licença
Dados abertos da NASA
Versão dos dados
diário; estimativa por satélite; as nuvens deixam lacunas
Mais recente na compilação
2026-10-14
Resolução
grade de cerca de 2 km
Incerteza
Medida de satélite de névoa seca, fumaça e poeira em toda a coluna de ar no dia exibido; um indicador de exposição, não PM2.5 ao nível do solo, um índice de qualidade do ar nem um alerta de saúde.
Acessado por meio de
gibs.earthdata.nasa.gov, somente depois que você autorizar o mapa ao vivo

Mais recente disponível

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © colaboradores do OpenStreetMap (ODbL) · Natural Earth

Carregando as imagens mais recentes da NASA.

Arraste para mover. Use Ctrl ou ⌘ e role, o gesto de pinça ou os botões para ampliar. Passe o cursor para ver os valores sob o ponteiro. Redefinir volta à região.

Hazards and exposure, framed on Bangladesh.Produtos de satélite e de modelos tal como a NASA os publica, cada um com a sua data. São indicadores, não avaliações de qualquer lugar.

Dados: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © colaboradores do OpenStreetMap · Natural Earth · NASA EONET · Serviço Geológico dos EUA (USGS)Fontes e licenças

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into H3 cells where shown (modified). Dados abertos da NASA
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into H3 cells where shown (modified). Dados abertos da NASA
  • Produtos VIIRS em tempo quase real (inundação, temperatura da superfície terrestre, cobertura de neve, reflectância corrigida), NASA LANCE. Imagens via NASA GIBS. Cores redesenhadas a partir do mapa de cores publicado. Valores agregados por média em células H3 onde exibidos (modificado). Dados abertos da NASA
  • NASA Fire Information for Resource Management System (FIRMS), produto de incêndios ativos VIIRS 375 m, NASA LANCE. Mosaicos vetoriais via NASA GIBS. Cores redesenhadas a partir do mapa de cores publicado. Valores agregados por média em células H3 onde exibidos (modificado). Dados abertos da NASA
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). Licenciado sob CC BY 4.0. Cores redesenhadas a partir do mapa de cores publicado. Valores agregados por média em células H3 onde exibidos (modificado). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • Luzes noturnas VIIRS Black Marble, NASA Goddard Space Flight Center. Distribuídas pelo NASA Level-1 and Atmosphere Archive and Distribution System (LAADS DAAC). Imagens via NASA GIBS. Cores redesenhadas a partir do mapa de cores publicado. Valores agregados por média em células H3 onde exibidos (modificado). Dados abertos da NASA
  • Produtos atmosféricos MODIS e VIIRS, NASA LANCE e LAADS DAAC. Imagens via NASA GIBS. Cores redesenhadas a partir do mapa de cores publicado. Valores agregados por média em células H3 onde exibidos (modificado). Dados abertos da NASA
  • O ASTER GDEM é um produto do METI e da NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC). Imagens via NASA GIBS. Cores redesenhadas a partir do mapa de cores publicado. Valores agregados por média em células H3 onde exibidos (modificado). Citar como: NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. Dados abertos da NASA
  • Feito com Natural Earth. Dados cartográficos vetoriais e matriciais gratuitos em naturalearthdata.com. Domínio público
  • © colaboradores do OpenStreetMap (ODbL), via NASA GIBS (litorais, fronteiras, estradas e nomes de lugares). Cores redesenhadas a partir do mapa de cores publicado. Valores agregados por média em células H3 onde exibidos (modificado). ODbL
  • Blue Marble, NASA Earth Observatory. Imagens via NASA GIBS. Cores redesenhadas a partir do mapa de cores publicado. Valores agregados por média em células H3 onde exibidos (modificado). Dados abertos da NASA
  • Contexto no globo e no mapa plano: litorais, fronteiras, estradas e nomes de lugares das camadas de referência da NASA GIBS (dados do OpenStreetMap, ODbL, © colaboradores do OpenStreetMap). Imagens Blue Marble como base opcional. Terreno 3D e leitura de elevação a partir do índice de cores de elevação do ASTER GDEM (classes de 5 m a 200 m, exageradas para facilitar a leitura). As fronteiras são desenhadas como publicadas e não implicam posição sobre nenhum território.
  • Globo: MapLibre GL JS 6.9.1, BSD-3-Clause, © colaboradores do MapLibre.
  • Eventos ao vivo: NASA Earth Observatory Natural Event Tracker (EONET). Os eventos são indicativos e mantêm os links para suas fontes originais.
  • Ao vivo: NASA EONET. Os eventos são indicativos, não alertas de autoridades.
  • Ao vivo: U.S. Geological Survey. Os eventos são indicativos, não alertas de autoridades.
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Previsão de vazão fluvial, 30 dias com intervalo (GloFAS via Open-Meteo): contém informações modificadas do Copernicus Emergency Management Service 2026. Não é um alerta de inundação.
  • Dados meteorológicos por Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), licenciados sob CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • As camadas opcionais (10 fontes na lista de camadas: ao vivo, previsão, observadas e de contexto) exibem o crédito do provedor no mapa e aqui quando ativadas. As previsões são resultados de modelos e os índices derivados são estimativas.

Camadas e datas

  • Água de inundação, composto de 3 dias: VIIRS Global Flood Product, NASA LANCE · 14 out. 2026
  • Focos de incêndio ativos e anomalias térmicas: VIIRS NOAA-20 375 m (FIRMS), NASA LANCE FIRMS · 13 out. 2026
  • Densidade populacional, 2020: População: CIESIN, Columbia University, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · estático
  • Temperatura da superfície terrestre, dia, composto de 8 dias: VIIRS NOAA-20 Nível 3, 8 dias, NASA LANCE · 14 set. 2026
  • Luzes noturnas, diárias: VIIRS Black Marble (VNP46A2), NASA LAADS DAAC · 12 out. 2026
  • Profundidade óptica de aerossóis, diária: VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD, NASA LANCE · 13 out. 2026

04A matéria

A matéria, métodos e medidas, e debates e organismos

O campo e seu âmbito

For modellers, analysts and reviewers who build or judge models of coupled sistemas and need to state what a model assumes, what it can show and how its uncertainty is reported.

05O método

De uma distribuição de graus a uma decisão: quanto de uma rede sobrevive quando se removem nós

A network’s mean degree sets the fraction of nodes it can lose before it falls apart; the same network survives random failure far better than a targeted attack on its hubs, and a model of that survival is only useful once its sensitivity and its spread across runs are stated.

Fontes: Newman, The structure and function of complex networks (2003); Albert, Jeong and Barabasi, Error and attack tolerance of complex networks (2000); Grimm et al., The ODD protocol for describing agent-based and other simulation models: a second update (2020); Saltelli et al., Five ways to ensure that models serve society: a manifesto (2020).

06Em resumo

Em resumo, com 5 tópicos relacionados

Complex systems and systems modelling at a glance

risksacademy.comsystems-nexusdiscipline

Complex systems and systems modelling: 1 primary courses open, 4 in preparation and 1 also taught here, across 8 subtopics. Courses: RAS-401 L2 open, RAF-125 L1 in preparation, RAT-251 L3 in preparation, RAT-258 L2 in preparation, RAT-263 L3 in preparation, RAT-220 L2 also taught here.
Complex systems and systems modelling at a glance
  • Open, 1
  • In preparation, 4
  • Also taught here, 1
  • Subtopics, 8
Drawn as a network cascade: the discipline as the source, its courses as the first tier and connected disciplines as the second.Course codes from the curriculum; study levels L1 to L4.
Construtor de gêmeosConstrua um gêmeo de qualquer lugarExemplo resolvido: o Tonle Sap e o Baixo Mekong em Phnom Penh · 5 geradores · 13 camadas · 2 instrumentos
07Laboratórios

Como a matéria é praticada nos laboratórios

LaboratórioO que faz neleCursos que o usam
Laboratório de redesConstrua grafos de dependências, encontre nós críticos, siga cascatas2
Laboratório de mapasLeia ameaça, exposição e fronteiras em mapas reais1
08Consola

How Complex systems and systems modelling is taught, as a process you can run

Press Play to run this process from this page’s own data.

09Aprendizagem

Aprendizagem, prática e conexões

Conquistas nesta disciplina

10Participar

Participar em Sistemas e Estudos Nexus

Comece por quem você é.

11Referências

Referências essenciais e por onde começar

Start with Epstein, then Sterman, then Oreskes.

12Perguntas

Perguntas, respostas e termos-chave

O estudo aqui é gratuito?
Sim. Todos os cursos e materiais de aprendizagem da Risk Academy, liderada pelo Nexus Consortium, são de estudo gratuito, no seu próprio ritmo ou com uma turma. A participação comum não tem taxa. Trabalho remunerado, estágios e bolsas são acordos separados.
O que a conclusão de um curso me proporciona?
Um registro de conclusão: o curso, sua versão, a data e o que foi avaliado, privado por padrão e compartilhado por você. Ele se acumula em conquistas de disciplina, departamento e programa. Um registro declara o que foi estudado e avaliado e não certifica competência. Não é uma licença, um título profissional nem uma situação de emprego.
De onde vêm os dados e os lugares?
Cada faculdade ensina sobre um gêmeo de um lugar real construído com dados abertos. Cada camada indica seu provedor, licença e data, e cada resultado na Academy indica sua fonte. Mapas e figuras são indicadores para o ensino, nunca uma avaliação de um lugar.
How do I take part beyond the courses in complex systems and systems modelling?
Forme uma célula de competência de três a sete pessoas, estude um percurso comum, realize uma tarefa supervisionada nos Grupos de Trabalho Nacionais ou traga uma turma da sua instituição. Para organizações.

Termos-chave

Termo

Emergência

Um comportamento do sistema que surge das interações e não é visível nas partes isoladas.

Termo

Ciclo de retroalimentação

Uma cadeia de efeitos que retorna para influenciar seu ponto de partida, amplificando ou amortecendo a mudança.

Termo

Modelo baseado em agentes

Uma simulação de atores individuais e suas interações.

Termo

Gêmeo digital

Um modelo de um sistema físico mantido em sincronia com os dados dele provenientes, com limites declarados.

RelatóriosContribuir

Contribua com evidências a partir desta página.

Reports is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

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