Co je počítačový simulátor?
Počítačový simulátor je program spuštěný v počítači za účelem simulace jakéhokoli systému, aby bylo možné získat lepší představu o tom, jak systém funguje. Počítačový simulátor lze také použít k simulaci jiného počítače. Existují dva hlavní typy: systémový simulátor a simulátor instrukcí (ISS). Tento typ počítačového simulátoru se často používá k testování nového softwaru na široké škále hardwarových konfigurací, aniž by bylo nutné používat fyzické počítače.
Na své nejzákladnější úrovni se používá počítačový simulátor k obnovení situace v reálném životě, kdy by testování mnoha různých států nebylo snadné nebo bezpečné. V tomto případě použití počítačového simulátoru ušetří spoustu času a zdrojů a může ve skutečnosti umožnit hloubkové testování, které by bylo ve skutečném světě fyzicky nemožné. Počítačové simulace se již nějakou dobu používají ve strojírenství a vědě a v posledních letech, kdy se hardware stal robustnějším a software se stal sofistikovanějším, jsou tyto simulace schopny provádět stále více.
Příkladem použití počítačového simulátoru může být strojírenská společnost, která pracuje na návrhu lepšího křídla pro letadla. Namísto utrácení prostředků na vytváření prototypů každého nového designu a jejich testování ve větrných tunelech nebo na skutečných letadlech lze místo toho spustit simulaci. Pokud je dynamika tekutin větru přesně modelována, lze libovolný počet proměnných upravit tak, aby otestoval virtuální křídlo v milionu různých scénářů, z nichž některé by v reálném světě nemohly být znovu vytvořeny. Navíc, pokud se ukáže, že návrh není ideální, lze jej snadno upravit a znovu otestovat, aniž by bylo nutné stavět nový fyzický objekt. Tímto způsobem lze vyzkoušet stovky nebo tisíce návrhů v relativně krátkém časovém období, což umožňuje mnohem vyšší stupeň jemného doladění, než by bylo jinak možné.
S množením hardwaru, výrobci softwaru také najít potřebu simulovat různá prostředí pro jejich programy. Protože by bylo nemožné spouštět kus softwaru na každém počítači na Zemi, mnohem méně ho spouštět na každém upraveném systému s více či méně video pamětí, zvukovými kartami třetích stran a desítkami dalších komponent, které lze přizpůsobit, místo toho se používá počítačový simulátor. Tímto způsobem může být software provozován na desítkách tisíc hypotetických hardwarových konfigurací a chyby mohou být detekovány a opraveny dlouho předtím, než je produkt dodán zákazníkům.
Pro tento úkol se běžně používají simulátory sady instrukcí. Jsou schopni modifikovat proměnné, které představují různá hardwarová omezení různých strojů. Tyto proměnné mohou být změněny, program může být spuštěn, a pak proměnné mohou být znovu změněny, což umožňuje programátorovi testovat prostřednictvím mnoha systémů v krátkém časovém období.
Dalším typem simulátoru je systémový simulátor. Ačkoli je simulátor celého systému podobný ISS, umožňuje mnohem komplexnější prostředí tím, že umožňuje simulovat celé operační systémy a softwarové ovladače. To umožňuje ještě větší míru přesnosti simulace, což poskytuje lepší příležitost k detekci a opravě chyb.