Wat is een computersimulator?
Een computersimulator is een programma dat op een computer wordt uitgevoerd om een soort systeem te simuleren, om een beter idee te krijgen hoe het systeem functioneert. Een computersimulator kan ook worden gebruikt om een andere computer te simuleren. Er zijn twee hoofdtypen: de volledige systeemsimulator en de Instructie Set Simulator (ISS). Dit type computersimulator wordt vaak gebruikt om nieuwe software te testen op een breed scala aan hardwareconfiguraties, zonder de fysieke computers te gebruiken.
Op het meest fundamentele niveau wordt een computersimulator gebruikt om een realistische situatie te creëren waarin het testen van veel verschillende toestanden niet gemakkelijk of veilig zou zijn. In dit geval bespaart het gebruik van een computersimulator veel tijd en middelen, en kan het zelfs diepgaande tests toestaan die fysiek onmogelijk zouden zijn in de echte wereld. Computersimulaties worden al geruime tijd gebruikt in engineering en wetenschap, en in de afgelopen jaren, omdat hardware robuuster is geworden en software verfijnder is geworden, kunnen deze simulaties steeds meer bereiken.
Een voorbeeld van het gebruik van een computersimulator kan een ingenieursbureau zijn dat werkt aan het ontwerpen van een betere vleugel voor vliegtuigen. In plaats van middelen te besteden aan het bouwen van prototypes van elk nieuw ontwerp en deze te testen in windtunnels of in echte vliegtuigen, kan in plaats daarvan een simulatie worden uitgevoerd. Als de fluïdumdynamiek van de wind nauwkeurig wordt gemodelleerd, kan een willekeurig aantal variabelen worden aangepast om een virtuele vleugel te testen in een miljoen verschillende scenario's, waarvan sommige misschien niet opnieuw kunnen worden gecreëerd in de echte wereld. Bovendien, als een ontwerp niet ideaal blijkt te zijn, kan het gemakkelijk worden aangepast en opnieuw getest, zonder dat een nieuw fysiek object hoeft te worden gebouwd. Op deze manier kunnen honderden of duizenden ontwerpen in een relatief korte periode worden geprobeerd, waardoor een veel grotere mate van fijnafstemming mogelijk is dan anders mogelijk zou zijn.
Met de proliferatie van hardware vinden softwarefabrikanten ook behoefte om verschillende omgevingen voor hun programma's te simuleren. Omdat het niet haalbaar is om een stukje software op elke computer op aarde te laten draaien, veel minder om het op elk gemodificeerd systeem met meer of minder videogeheugen, geluidskaarten van derden en de tientallen andere componenten die kunnen worden aangepast, uit te voeren, in plaats daarvan wordt een computersimulator gebruikt. Op deze manier kan de software worden uitgevoerd op tienduizenden hypothetische hardwareconfiguraties en kunnen bugs worden gedetecteerd en gerepareerd lang voordat het product naar klanten wordt verzonden.
Instructie Set Simulators worden vaak gebruikt voor deze taak. Ze kunnen variabelen laten wijzigen die verschillende hardwarebeperkingen van verschillende machines vertegenwoordigen. Deze variabelen kunnen worden gewijzigd, het programma kan worden uitgevoerd en vervolgens kunnen de variabelen opnieuw worden gewijzigd, waardoor een programmeur in korte tijd door vele systemen kan testen.
Een ander type simulator is de full-system simulator. Hoewel vergelijkbaar met een ISS, zorgt een volledige systeemsimulator voor een veel uitgebreidere omgeving, doordat volledige besturingssystemen en softwarestuurprogramma's kunnen worden gesimuleerd. Dit zorgt voor een nog grotere mate van nauwkeurigheid in simulatie, wat een betere gelegenheid biedt om bugs te detecteren en te repareren.