Co to jest model symulacyjny?

Model jest reprezentacją obiektu, koncepcji lub systemu. Symulacja pokazuje oczekiwane działanie systemu opartego na modelu systemu. Model może być fizyczny lub abstrakcyjny, a oba typy mogą być statyczne lub dynamiczne - to znaczy pozostają takie same lub zmieniają się z czasem.

Przykładem statycznego modelu fizycznego jest model sztyftu cząsteczki wody, w którym dwie małe „kulki” wodoru utknęły krótkimi patyczkami po obu stronach „kuli” tlenu. Ten model nie zmienia się z czasem. Innym modelem fizycznym jest zbiornik wody z piaskiem, który pokazuje wpływ wiatru i ruch wody. W tym modelu dynamicznym piasek i woda pokazują wzory zależne od natężenia i kierunku wiatru w czasie. W większości modeli symulacyjnych występuje element dynamizmu.

Podczas tworzenia modelu symulacyjnego identyfikowane są trzy elementy: części systemu, interakcja między częściami oraz liczba i charakter danych wejściowych. Zasadniczo dla każdego z nich tworzony jest model, z uwzględnieniem kluczowych aspektów, a pomniejsze aspekty są ignorowane. Następnie opracowywany jest model symulacyjny dla całego systemu.

Na przykład, w celu symulacji fabrycznego przepływu pracy, jedną maszynę można modelować jako element, który zajmuje określoną ilość czasu, aby utworzyć określoną część, podczas gdy inna maszyna zajmuje inny czas. Czas przenoszenia części między maszynami można zignorować w przypadku maszyn znajdujących się blisko siebie. Modeluje się liczbę, szybkość i czas, w którym surowiec i zlecenia pracy przychodzą do fabryki. Na podstawie tych wszystkich symulacji określa się, czy produkcja fabryki spełnia zapotrzebowanie.

Coraz częściej komputery są wykorzystywane do symulacji. Niektóre symulacje można uruchamiać za pomocą standardowych programów symulacyjnych, a inne wymagają napisania specjalnego oprogramowania. Modele części, interakcja części i dane wejściowe są podawane do programu. Następnie program uruchamia model symulacyjny i dostarcza dane wyjściowe w czasie, często pokazując je w formie graficznej. Za pomocą komputerów można próbować przeprowadzać symulacje obejmujące tysiące lub miliony elementów i obejmujące duże odstępy czasu. Symulacje ewolucji planet lub zaawansowane manewry wojskowe to tylko niektóre przykłady.

Tradycyjnie model symulacyjny ma charakter matematyczny. Na przykład surowiec wchodzący do fabryki byłby przybliżony jako wchodzący w ustalonych odstępach czasu. Komputery mogą teraz wykonywać bardziej realistyczne symulacje za pomocą skryptu, w którym odbywają się zdarzenia podobne do rzeczywistej sytuacji, a nawet dokładne rejestrowanie rzeczywistej sytuacji.