Qual è la connessione tra simulazione al computer e modellazione?

La simulazione e la modellazione al computer vanno quasi sempre di pari passo, poiché i computer utilizzano diversi tipi di modelli per eseguire simulazioni. I due tipi più comuni di modelli utilizzati nella simulazione al computer sono modelli matematici e modelli tridimensionali. Una simulazione al computer può utilizzare uno o entrambi i tipi di modelli per ricreare situazioni astratte, i cui risultati saranno parte integrante della ricerca e dello sviluppo. Il software di simulazione eseguirà diverse manipolazioni dei modelli di computer per determinare gli effetti di queste azioni. Le applicazioni della simulazione e della modellazione al computer sono presenti in quasi tutti i principali settori scientifici, tra cui biologia, chimica e fisica.

Le dinamiche della simulazione e della modellazione al computer sono semplici: gli sviluppatori creano simulazioni in base alle loro esigenze e progettano modelli da utilizzare nelle simulazioni. Una simulazione è un programma per computer scritto per creare determinate situazioni e condizioni, mentre un modello è un oggetto utilizzato all'interno della simulazione. I ricercatori spesso si affidano alla simulazione e alla modellizzazione al computer per studiare condizioni che altrimenti potrebbero essere improbabili - o addirittura impossibili - da osservare fisicamente. Un fisico, ad esempio, potrebbe fare affidamento su una simulazione per determinare gli effetti di una supernova sui pianeti vicini. Gli sviluppatori e gli esperti di marketing, d'altra parte, potrebbero aver bisogno di una simulazione per dimostrare le capacità di un prodotto non fisicamente presente.

I modelli rappresentano spesso oggetti manipolati nella simulazione; questi oggetti sono soggetti a diverse azioni, con gli effetti registrati per la revisione e la presentazione. Un ricercatore può, ad esempio, creare una simulazione per determinare gli effetti dell'erosione del vento su una roccia. Creerà quindi un modello computazionale per una roccia, con rappresentazioni matematiche della sua densità, forma e altre caratteristiche. Quando viene eseguita la simulazione, il ricercatore sottoporrà il modello di roccia a un programma del vento progettato per erodere virtualmente la pietra.

I modelli possono anche essere creati per oggetti statici nella simulazione - oggetti che non sono manipolati dal programma in alcun modo. Questi sono spesso usati per definire costanti e limitazioni ambientali. Un individuo che esegue una simulazione per un laser, ad esempio, potrebbe creare un modello per particelle sospese nell'aria che potrebbero trovarsi sul percorso del laser e influenzare potenzialmente il risultato finale della simulazione. Nei casi in cui la simulazione e la modellazione al computer sono utilizzate principalmente per presentazioni visive, i modelli statici potrebbero rappresentare la posizione in cui si muovono altri modelli o fungere da oggetti che non possono essere spostati.