Co je to simulační model?

Model je reprezentace objektu, konceptu nebo systému. Simulace ukazuje očekávané fungování systému na základě modelu systému. Model může být fyzický nebo abstraktní a oba typy mohou být statické nebo dynamické - to znamená, že zůstávají stejné nebo se mění s časem.

Příkladem statického fyzikálního modelu je tyčový model molekuly vody se dvěma malými vodíkovými „kuličkami“ přilepenými krátkými tyčinkami na obou stranách kyslíkové „kuličky“. Tento model se časem nemění. Dalším fyzickým modelem je model vodní nádrže s pískem, který ukazuje účinek větru a pohyb vody. V tomto dynamickém modelu ukazují písek a voda vzorce, které závisí na intenzitě a směru větru v čase. Ve většině simulačních modelů existuje prvek dynamiky.

Při vytváření simulačního modelu jsou identifikovány tři prvky: části systému, interakce mezi částmi a počet a povaha vstupů. Model je v podstatě vytvořen pro každý z nich, přičemž se zvažují zásadní aspekty a menší aspekty se ignorují. Poté je vytvořen simulační model pro celý systém.

Například pro simulaci pracovního postupu ve výrobním závodě může být jeden stroj modelován jako prvek, který trvá určitou dobu, než se vytvoří konkrétní součást, zatímco jiný stroj zabere jiný čas. Čas pro přesun částí mezi stroji může být ignorován u strojů, které jsou blízko sebe. Modelováno je číslo, rychlost a čas, kdy suroviny a pracovní příkazy přicházejí do továrny. Na základě toho všeho simulace určuje, zda výstup závodu vyhovuje poptávce.

Počítače se stále častěji používají pro simulaci. Některé simulace lze spustit se standardními simulačními programy a jiné vyžadují speciální software. Modely součástí, vzájemné působení částí a vstupů jsou vedeny do programu. Program poté spustí simulační model a dodá výstupy v čase, často tyto výstupy graficky zobrazuje. U počítačů lze vyzkoušet simulace zahrnující tisíce nebo miliony prvků a překlenutí velkých časových intervalů. Příkladem jsou simulace planetární evoluce nebo pokročilé vojenské manévry.

Simulační model má tradičně matematický charakter. Například surovina přicházející do továrny by měla být aproximována jako příchod v pevných intervalech. Počítače nyní mohou provádět realističtější simulace pomocí skriptu, který obsahuje události, které jsou podobné skutečné situaci nebo dokonce přesné zaznamenání skutečné situace.