Was ist der Zusammenhang zwischen Computersimulation und Modellierung?
Computersimulation und Modellierung gehen fast immer Hand in Hand, da Computer verschiedene Modelltypen für die Durchführung von Simulationen verwenden. Die beiden häufigsten Arten von Modellen, die in der Computersimulation verwendet werden, sind mathematische Modelle und dreidimensionale Modelle. Eine Computersimulation kann einen oder beide Modelltypen verwenden, um abstrakte Situationen nachzubilden, deren Ergebnisse ein wesentlicher Bestandteil der Forschung und Entwicklung sein werden. Die Simulationssoftware führt verschiedene Manipulationen der Computermodelle durch, um die Auswirkungen dieser Aktionen zu bestimmen. Die Anwendungen der Computersimulation und -modellierung sind in nahezu allen wichtigen wissenschaftlichen Bereichen vorhanden, einschließlich Biologie, Chemie und Physik.
Die Dynamik der Computersimulation und -modellierung ist einfach: Entwickler erstellen Simulationen gemäß ihren Anforderungen und entwerfen Modelle zur Verwendung in den Simulationen. Eine Simulation ist ein Computerprogramm, das zum Erstellen bestimmter Situationen und Bedingungen geschrieben wurde, während ein Modell ein Objekt ist, das in der Simulation verwendet wird. Forscher verlassen sich häufig auf Computersimulation und Modellierung, um Bedingungen zu untersuchen, deren physikalische Beobachtung ansonsten unwahrscheinlich oder sogar unmöglich wäre. Ein Physiker könnte sich beispielsweise auf eine Simulation verlassen, um die Auswirkungen einer Supernova auf nahegelegene Planeten zu bestimmen. Entwickler und Vermarkter benötigen möglicherweise eine Simulation, um die Funktionen eines Produkts zu demonstrieren, das physisch nicht vorhanden ist.
Die Modelle stellen häufig manipulierte Objekte in der Simulation dar; Diese Objekte werden verschiedenen Aktionen unterzogen, wobei die Effekte zur Überprüfung und Präsentation aufgezeichnet werden. Ein Forscher kann beispielsweise eine Simulation erstellen, um die Auswirkungen der Winderosion auf ein Gestein zu bestimmen. Anschließend erstellt er ein Rechenmodell für ein Gestein mit mathematischen Darstellungen von Dichte, Form und anderen Merkmalen. Wenn die Simulation ausgeführt wird, unterwirft der Forscher das Gesteinsmodell einem Windprogramm, mit dem der Stein virtuell erodiert wird.
Modelle können auch für statische Objekte in der Simulation erstellt werden - Objekte, die vom Programm in keiner Weise manipuliert werden. Diese werden häufig verwendet, um Umgebungskonstanten und -beschränkungen zu definieren. Beispielsweise könnte eine Person, die eine Simulation für einen Laser ausführt, ein Modell für in der Luft befindliche Partikel erstellen, die sich auf dem Weg des Lasers befinden und möglicherweise das Endergebnis der Simulation beeinflussen. In Fällen, in denen Computersimulation und Modellierung hauptsächlich für visuelle Präsentationen verwendet werden, können die statischen Modelle den Ort darstellen, an dem sich andere Modelle bewegen, oder als Objekte dienen, die nicht bewegt werden können.