The application of role-playing games and agent-based modelling to the collaborative water management in peri-urban communities

• Published in: Revista brasileira de recursos hídricos Vol. 25
• Main Authors: Mariano, Dandara Jucá Kokay, Alves, Conceição de Maria Albuquerque
• Format: Journal Article
• Language: English; Portuguese
• Published: Associação Brasileira de Recursos Hídricos 2020
• Subjects: ENGINEERING, ENVIRONMENTAL; ENGINEERING, GEOLOGICAL; ENGINEERING, MARINE; ENGINEERING, OCEAN; role-playing game; rural settlement; socio-hydrology; Sócio hidrologia; Role-playing game; Assentamento rural; Rural settlement; Socio-hydrology; Jogos de representação de papéis
• ISSN: 1414-381X; 2318-0331; 2318-0331
• DOI: 10.1590/2318-0331.252020190100

ABSTRACT The environmental systems associated with water resources management have always been represented through physical factors and processes. In order to consider the social system coupled with the environmental system, a new modeling approach emerges, the agent-based modeling. Two steps are essential to build agent-based models-ABMs. The first step requires the agent behavior understanding and considers the influence of external factors in the agent decision-making. The second one is the system representation through an ABM. In this perspective, the WaDiGa water management role-playing game-RPG was applied to map the rural producers' behavior of a peri-urban region. In addition, an ABM was developed in the GAMA platform intended to represent the agents’ behavior and its consequences in the environment configuration. After applying the proposed methodology, it was concluded that the WaDiGa was able to identify factors that influence the local agents' decision-making, and that the game fulfills the function of a dialogue platform on the water resource theme, and could be used as a tool for environmental education and socio-hydrological modeling. The ABM developed was able to represent the relationship between the agricultural production of the community and the water use, presenting results similar to the results obtained in the WaDiGa. RESUMO Os sistemas ambientais associados à gestão de recursos hídricos têm sido representados na modelagem tradicionalista por meio de fatores e processos físicos. Com a intenção de conceber uma representação mais abrangente e dinâmica dos sistemas ambientais e hídricos, um novo tipo de simulação surge e engloba uma parte fundamental do sistema, os agentes e seus processos sociais. No intuito de realizar esse tipo de simulação, duas etapas são essenciais, o entendimento sobre o comportamento do agente e os fatores influenciadores na sua tomada de decisão e a representação do sistema por meio da modelagem baseada em agentes. Nessa perspectiva, no primeiro momento, o referido trabalho utilizou um jogo de representação de papéis voltado à gestão hídrica, o WaDiGa, com o objetivo de avaliar um possível mapeamento do comportamento hídrico de pequenos produtores rurais do Assentamento Canaã, região periurbana do Distrito Federal, e de servir como uma plataforma de diálogo entre os agentes. Na segunda parte da metodologia, foi desenvolvido um modelo baseado em agente na plataforma GAMA, que teria a função de representar o comportamento dos agentes e suas consequências no ambiente por meio de uma simulação baseada em agentes. Após a aplicação da metodologia proposta, pôde-se concluir que o jogo aplicado conseguiu identificar fatores que influenciam a tomada de decisão dos atores locais. Além disso, pôde-se observar que o jogo cumpre a função de plataforma de diálogo e discussão sobre a temática de uso de recursos hídricos, podendo, assim, também ser utilizada como uma ferramenta de educação ambiental e de modelagem sócio hidrológica. Já o modelo baseado em agentes implementado na plataforma GAMA conseguiu de forma satisfatória representar a relação entre a produção agrícola da comunidade estudada e o uso água, apresentando resultados semelhantes aos resultados obtidos no jogo WaDiGa.