Was ist Simulationstechnik?
Simulationstechnik ist ein weit gefasster Begriff, der Computersimulationstechnologien und -programme beschreibt, mit denen Ingenieurprojekte modelliert und die Risiken und Vorteile in einer virtuellen Umgebung bewertet werden. Der Einsatz dieser Art von Programmen hat in den letzten 10 Jahren exponentiell zugenommen und technische Fortschritte in allen Bereichen ermöglicht, angefangen von Bio-Engineering bis hin zu Umweltwissenschaften. Die Simulationstechnik besteht aus vier Hauptkomponenten: Software, Speicheranforderungen, Hardwareressourcen und Benutzeroberflächen.
Alle Simulationstechnikwerkzeuge sind für die Verwendung durch ausgebildete Ingenieure oder Ingenieurtechnologen konzipiert. Viele postsekundäre Ingenieurprogramme bieten inzwischen Kurse zum Thema Simulationstechnik an, in denen erklärt wird, wann sie angewendet werden sollten und wie die Ergebnisse zu interpretieren sind. Dieser technologische Fortschritt hat kostspielige Fehler erheblich reduziert, ermöglicht es der Ingenieurforschung, zu wesentlich geringeren Kosten in neue Gebiete zu expandieren und die Landschaft ihrer Forschung zu erarbeiten, bevor sie tatsächlich mit dem physischen Projekt beginnt.
Die in der Simulationstechnik eingesetzte Software ist für jede Disziplin spezifisch ausgelegt. Die Qualität und Flexibilität dieser Programme hat mit zunehmender Nutzung dramatisch zugenommen. Als solches umfassen die verfügbaren Softwareprodukte nun Zeitraffer und Projektionen, die Auswirkung von Naturkräften über längere Zeiträume und die Auswirkung von Temperaturschwankungen.
Eine der verbleibenden Hürden bei der Simulationstechnik ist das enorme Speichervolumen und die Systemressourcen, die für die Verwendung dieser Art von Software erforderlich sind. Es ist interessant zu bemerken, dass es nicht eine Änderung der Anforderungen war, sondern eine verbesserte Verarbeitung und niedrigere Speicherkosten, die es dieser Branche ermöglicht haben, zu expandieren. Da Hersteller von Computerspeichern ihre Prozesse verbessern, sanken die Kosten. Nach Moores Gesetz sollten die Kosten für Speicher alle 18 Monate um 50 Prozent sinken.
Die Hardwareanforderungen für diese Softwareprodukte sind erheblich. Im Interesse der Kosteneinsparung kombinieren viele große Forschungsuniversitäten Ressourcen und Mittel, um separate Institute für die Ingenieurforschung zu schaffen. Diese Institute arbeiten unabhängig voneinander, sind jedoch einem Vorstand unterstellt, der alle Partnerinstitute vertritt. So kann die Forschung voranschreiten und das Wissen ausgetauscht werden. Diese Art von Partnerschaft ist im postsekundären Sektor nicht ungewöhnlich, im privaten Sektor jedoch nicht praktikabel.
Die für die Simulationstechnik erforderlichen Benutzeroberflächen haben sich in den letzten Jahren weiterentwickelt. Bisher mussten Benutzer Programmiersprachen lernen und alle Spezifikationen und Anforderungen eingeben. Der Computer würde die Anforderung verarbeiten und die Ergebnisse der Berechnungen bereitstellen. Dank der Fortschritte bei der Technologie- und Ressourcenzuweisung können Benutzer nun über grafische Oberflächen und mehrdimensionale Projektionen verfügen und die Auswirkungen bestimmter Aktionen auf die Form und andere physikalische Eigenschaften anzeigen.